Nic mi tak nie kwasi humoru jak wrzucone na fejzbócznej grupie modelarskiej pytanie: „Jak projektować modele kartonowe?”. Autor takiego pytania po prostu roszczeniowo oczekuje, że ktoś inny przekaże mu zasób wiedzy pojemności grubego tomiszcza w trzech zdaniach. Co więcej, autor jest przekonany, że z tą wiedzą będzie śmigać jak – nie przymierzając – nasz pokładowy Adam, wypuszczając na światło dzienne PDF-y z idealnie zaprojektowanymi modelami kolejowymi.

Otóż, TAK SIĘ NIE DA!!!

Trzeba mieć sporo wiedzy i znać przynajmniej podstawy:

• podstawy geometrii wykreślnej,
• podstawy trygonometrii,
• podstawy znajomości grafiki komputerowej,
• podstawy posługiwania się oprogramowaniem.

Wpis niniejszy ma za zadanie przybliżyć właśnie PODSTAWY!

Kolejne wpisy będą traktować o podstawowych zagadnieniach i technikach projektowania modelu na płasko. Wykorzystamy też wpisy z węglarką (zasadnicze przygotowanie podkładu oraz o układaniu rzutów i przekrojów). A to wszystko, aby nasze modele były zaprojektowane porządnie, żeby nie powiedzieć profesjonalnie.

Podstawowa podstawa podstaw

Wektor kontra raster

Podstawową kwestią pracy z grafiką na komputerze jest uświadomienie sobie różnic między grafiką rastrową i wektorową.

To, że grafika rastrowa jest swoistą mozaiką, napisałem we wpisie o zmianie koloru skanów. Plik rastrowy (jpg, png, …) zawiera informacje o kolorze i przezroczystości każdego punktu w mozaice z osobna.

Grafika wektorowa natomiast, jest tak na prawdę zbiorem pojedynczych elementów ułożonych w coś w rodzaju stosu. Plik wektorowy zawiera tylko wzory matematyczne potrzebne do narysowania obiektów na ekranie/drukarce. Dlatego też raster jest dużo większy (zajmuje więcej kilobajtów na dysku) niż plik wektorowy. Rozmiar pliku wektorowego, w przeciwieństwie do pliku rastrowego, nie zależy od powierzchni kartki, lecz od liczby obiektów.

Z czego składa się grafika wektorowa

Grafika wektorowa jest zbiorem obiektów, a każdy obiekt ma swoje podstawowe cechy:

• wymiary: wysokość i szerokość prostokąta opisanego na obiekcie,
• obrys: linia zewnętrzna obiektu ,
• wypełnienie: powierzchnia powstała wewnątrz obrysu.

Każdy plik ma także zdefiniowaną wielkość strony (strona jest swego rodzaju obiektem) oraz jednostki miary (mogą być metryczne – milimetry, anglosaskie – cale, drukarskie–- punkty lub ekranowe– piksele). Dodatkowo w pliku wektorowym zdefiniowane są prowadnice – niedrukowane linie pomocnicze, które pomagają w układaniu obiektów na stronie.

Rodzaje obiektów

Mamy do dyspozycji kilka typów obiektów:

• kształty: predefiniowane wielokąty i owale z uchwytami sterującymi. Prostokąt (może mieć zaokrąglone rogi), owal (w tym koło), gwiazda (wielokąt foremny), spirala i kostka 3D.
• ścieżki: dowolnie narysowane krzywe z wypełnieniem lub bez
• tekst: tekst pisany i zachowujący się jak tekst (można zmieniać krój pisma, rozmiar, justowanie itd…)
• bitmapy: zaimportowane obrazy rastrowe zachowujące się jak prostokąt z wielokolorowym wypełnieniem. Edycja bitmapy jest wykonywana w zewnętrznym programie (np. gimpie), byle nie w Paincie!

Każdym obiektem możemy manewrować osobno zmieniając jego właściwości, lub łączyć obiekty w grupy.

Na obrazku poniżej mamy przedstawione cztery typy obiektów. Pomarańczowe kształty wyglądają tak samo, ale to dwa różne typu obiektów. Jeden jest kształtem (prostokąt) a drugi ścieżką. Oba mają taki sam kolor wypełnienia oraz taki sam obrys (grubość kreski i jej kolor).

W nowszych wersjach programu Inkscape, w oknie warstw widzimy poszczególne obiekty z oznaczeniem ich typu rożnymi ikonami.

Różnica między kształtem a ścieżką.

Kształty są nieco sztywniejsze w edycji. Można im zmienić rozmiar oraz cechę sterowaną za pomocą elementu sterującego. Na przykład prostokąt ma dwa punkty sterujące, za pomocą których zmieniamy zaokrąglenie rogów prostokąta.

Ścieżki zasię mają określone węzły (początek, koniec, oraz wszystkie punkty załamań i przegięć), a każdy z węzłów możemy edytować osobno dowolnie zmieniając kształt edytowanej ścieżki. Ścieżki mogą wyglądać jak linie lub jak figury.

Warstwy

Ideę warstw opisałem w poprzednich wpisach. Na warstwach układamy obiekty w określonym porządku i zgodnie z obraną logiką obrazka. Warstwom, możemy zmieniać: nazwę, kolejność ułożenia, widoczność, wyłączać możliwość przesuwania obiektów.

Kolejność obiektów

Obiekty ułożone są w stosy i mogą przesłaniać obiekty położone niżej. Kolejność obiektów w stosie możemy zmieniać. Na poniższym obrazku prostokąt jest poniżej okręgu.

A na kolejnym obrazku owal jest niżej.

W nowszych wersjach programu możemy to dobrze zaobserwować w oknie do zarządzania warstwami. Możemy przestawiać obiekty pod/nad inne lub na spód/wierzch warstwy. Posługujemy się w tym celu przyciskami sterującymi na pasku 3 (ustawień narzędzia), lub w oknie warstw. W oknie warstw jesteśmy też w stanie przenieść obiekt z jednej warstwy na drugą.

Inkscape jako narzędzie podstawowe projektanta

Do obróbki obrazów wektorowych służy całe multum programów. Najbardziej znanymi, uznanymi i popularnymi są CorelDraw i Adobe Illustrator. Są to programy komercyjne – świetne, ale dość drogie 🙁

Na szczęście jest też kilka darmowych programów (open source), a jednym z nich jest Inkscape.

Inkscape (zwany pogardliwie przez nadętych grafików*** „biedacorel”) działa na różnych systemach operacyjnych (Windows, Apple OSX, Linux, BSD, Android) zatem stanowi bardzo dobre rozwiązanie dla kogoś chcącego sobie w domowym zaciszu narysować model węglarki.

Okno programu podzielone jest na obszar rysunku oraz obszary narzędzi.

1. Przybornik z narzędziami do obróbki obiektów
2. Pasek narzędzi programu (zapis pliku, włączanie okien programu itp.)
3. Pasek ustawień narzędzia wybranego z przybornika
4. Panel sterowania ustawieniami przyciągania obiektów
5. Okna funkcji programowych

Podstawowe narzędzia w przyborniku

Wskaźnik

Za pomocą wskaźnika możemy wybierać obiekty do edycji, przesuwać je, zmieniać ich wielkość i obracać je. Po pierwszym kliknięciu wskaźnikiem na obiekt uaktywni się tryb zmiany rozmiaru…

a przy kolejnym kliknięciu tryb obrotu i przekoszenia.

Na pasku ustawień narzędzia pokażą się podstawowe przyciski i kontrolki manipulacji obiektem.

1. obrót o 90 stopni zgodnie/przeciwnie do ruchu wskazówek zegara
2. lustrzane odbicie w pionie/poziomie
3. zmiana kolejności obiektu w stosie
4. współrzędne górnego lewego narożnika obwiedni obiektu (prostokąta opisanego na obiekcie)
5. wysokość i szerokość obiektu oraz przełącznik blokowania proporcji przy zmianie rozmiarów.

Jeśli trzeba zaznaczyć więcej niż jeden obiekt, trzeba zaznaczyć pierwszy, a następnie przytrzymując shift zaznaczyć kolejne. Jeśli chcemy zaznaczyć tylko jeden Obiekt będący elementem grupy, zaznaczamy z przytrzymanym przyciskiem ctrl.

Edycja węzłów

Zmienić kształt narysowanego obiektu można używając narzędzia edycji węzłów. W przypadku obiektów będzie można zmienić predefiniowane cechy.

Manewrując kwadratowymi uchwytami zmieniamy proporcje boków prostokąta, a manewrując okrągłymi uchwytami – zaokrąglenie rogów.

W przypadku ścieżek edytujemy węzły (punkty kontrolne) zmieniając ich położenie, wyprowadzone od węzłów styczne lub linie między węzłami.

Kwadratowe uchwyty to węzły – możemy zmienić ich położenie, natomiast okrągłe uchwyty na cienkich liniach to zakończenia stycznych krzywej. Manewrując nimi zmieniamy wygięcie krzywej, do której są styczne.

Odcinki pomiędzy węzłami mogą być proste lub krzywe – tę właściwość zmieniamy przyciskami ustawień narzędzia w pasku nr 3.

Rysowanie kształtów

Dostępnych mamy kilka narzędzi do rysowania kształtów: prostokąt, owal, gwiazda/wielokąt foremny, spirala i kostka 3D. Po wybraniu narzędzia na pasku nr 3 pojawią się właściwe mu ustawienia (liczba boków wielokąta, promień zaokrąglenia itd…)

Rysowanie linii

Mamy do dyspozycji dwa tryby rysowania linii: węzeł po węźle przy jednoczesnym wyginaniu linii, a także rysowanie odręczne, gdzie komputer sam decyduje gdzie wstawić na ścieżce węzły.
Jest też narzędzie kaligrafia, służy ono do odręcznego rysowania wstążki, jakbyśmy używali pisaka o prostokątnym rysiku.

Miarka

To narzędzie, którym zmierzymy odległość między dwoma wybranymi punktami, oraz kąt miedzy tworzonej przez te punkty prostą, a poziomem (osią x obrazka).

Tekst

Służy do pisania na obrazku – jak można się było domyśleć. Tekst można pisać bez ograniczeń, kliknąwszy raz na rysunku i wprowadzając tekst z klawiatury, albo też można narzędziem narysować prostokąt, który ograniczy powierzchnię zajmowaną przez wpisywany tekst. Prostokąt ten można później edytować.

Sam tekst podlega edycji znanej z edytorów tekstu (pogrubianie, łamanie, justowanie, tabulatory, wielkość i krój pisma). Ustawienia tekstu pojawiają się w oknie programu 5 oraz na pasku 3.

Przyciąganie

Bardzo pomocną funkcją przy układaniu i dopasowywaniu obiektów jest przyciąganie. Jego opcje ustawiamy w panelu 4. Możemy określić jak się mają przyciągać obiekty względem siebie czy względem prowadnic.

Podstawy pracy parametrycznej vs. swobodnego kreślenia

Modelarstwo polega na odwzorowaniu czegoś w skali, czyli pomniejszeniu przedmiotu iluśtamkrotnie. Wymaga to obliczeń (głownie dzielenia) oraz precyzji kreślenia. Praca parametryczna polega na tym, że obiektowi wyznaczamy dokładne wymiary (wysokość i szerokość), a także ustawiamy go w dokładnej pozycji na stronie lub względem drugiego obiektu. Służą do tego okienka, gdzie wprowadzamy wartości numeryczne w wybranej jednostce długości lub kąta. I to jest coś, czego PAINT NIE POTRAFI. W tym programie nie rysujemy niczego „na oko”!*

Załóżmy że otwór okienny wagony ma wysokość 1,5 metra, szerokość 2 metry a promień zaokrąglenia narożnika 10 cm. Zatem ten element w skali 1:87 powinien mieć następujące wymiary: 22,98 mm szerokości, 17,24 mm wysokości i zaokrąglenie o promieniu 1,14 mm. Jesteśmy w stanie szybko narysować taki element używając narzędzia prostokąt i wpisując takie właśnie wymiary do ustawień obiektu.

Spróbujcie zrobić to samo w Paincie hahahahah 😛 (tu poziom szydery sięgnął stratosfery!)**

Podstawy tworzenia i edytowania obiektów

Kolorowanie obiektów

Obiekty wektorowe mają obrys i wypełnienie. Obrys to kreska na zewnętrzna a wypełnienie – kolor w środku. Zarówno obrys i wypełnienie mogą mieć zdefiniowany kolor, ale mogą też mieć wartość „brak”. Wtedy nie widać nic, choć obiekt nadal jest na rysunku. Możemy więc narysować kota bez uśmiechu, lub uśmiech bez kota… Znaczy się samo wypełnienie lub sam kontur.

Kolor możemy zdefiniować w różnych paletach (RGB, CMYK, Lab …). Niestety, jak na razie nie ma obsługi Pantone ani RAL 🙁

Specyficznym typem wypełnienia jest gradient, czyli płynne przejście tonalne między dwoma (lub więcej) kolorami. Do jego zastosowania jest osobne narzędzie.

Do zmiany konturu (kolor, szerokość charakterystyka linii) oraz wypełnienia (kolor, przezroczystość) służy okno programu 5. Wybrany obiekt (owal) ma wypełnienie koloru zielonego (R 67%, G 95%, B 57%) oraz nieprzezroczystość Alfa 80%, co oznacza, że lekko prześwituje spod niego biały prostokąt. Wartość Alfa = 100% cechuje obiekt nieprzezroczysty.

Rozmiar i skalowanie

Rozmiary obiektu możemy zmienić na dwa sposoby. Po pierwsze używając wskaźnika, operujemy kwadratowymi uchwytami na obwiedni obiektu. Ciągnąc za narożne uchwyty zmieniamy zarówno długość, jak i szerokość, a ciągnąc za uchwyty na środkach boków, zmieniamy tylko jeden wymiar. Przytrzymując klawisz ctrl zmieniamy oba wymiary proporcjonalnie.

Drugą metodą jest podanie pożądanych rozmiarów do okienek na pasku 2 właściwości narzędzia po wybraniu obiektu wskaźnikiem. Tą metodą będziemy się posługiwać nader często przy projektowaniu modeli. Mamy do dyspozycji kontrolki wysokości i szerokości (wpisujemy tam wartość w wybranej jednostce). Pomiędzy tymi kontrolkami jest przycisk blokowania współczynnika proporcji. Jeśli wybierzemy tę opcję, to przy zmianie jednego wymiaru, drugi zostanie automatycznie zmieniony, a nasz obiekt zachowa pierwotne proporcje.

Za pomocą tego narzędzie możemy zmienić wielkość obiektu o zadany procent, trzeba tylko zmienić jednostkę na procenty. Wygodne przy przeskalowaniu modelu.

Łączenie ścieżek

Skomplikowaną ścieżkę można narysować za pomocą stalówki mozolnie po kolei dodając kolejne węzły, ale można też skomponować z kształtów prostych, i to jest wygodniejsze rozwiązane. Oczywiście nie zawsze się to da zrobić, bo kształt może być nieregularny, ale warto mieć to w pamięci.

W menu „ścieżka” mamy do wyboru kilka narzędzi do komponowania ścieżek. Najpierw trzeba ustawić dwie ścieżki w pożądanym położeniu, następnie obie zaznaczyć i wybrać jedno z narzędzi. Załóżmy że mamy dwa obiekty, jak na obrazku poniżej.

Możemy ścieżki połączyć w wyniku czego otrzymujemy ścieżkę będącą sumą zaznaczonych.

Możemy też wyciąć z dolnego obiektu obszar dolnego obiektu i uzyskać kształt, jak na poniższym obrazku.

Kolejna możliwość to cześć wspólna obu kształtów, czyli to, co widzimy poniżej.

Kolejna możliwość to połączenie obu i wycięcie części wspólnej z sumy obiektów, czyli podział.

Układanie obiektów

Inkscape dysponuje narzędziami umożliwiającymi układanie obiektów zarówno względem siebie (cały szereg funkcji dostępnych w oknie 5, za ich pomocą możemy wyrównać obiekty górnymi, dolnymi, prawymi i lewymi krawędziami, a także środkami. Możemy ustawić więcej niż dwa obiekty w równych odstępach albo rozmieścić równo środki obiektów (to jest przydatne przy rysowaniu nitów).

Oczywiście obiekty można też układać przesuwając wskaźnikiem a przy okazji wykorzystując przyciąganie do prowadnic, przyciąganie obiektów do siebie (krawędziami, środkami, narożnikami …)

Grupowanie obiektów

Kolejną przydatną funkcją jest grupowanie obiektów. Grupa zachowuje się jak jeden obiekt. Jest to przydatne na przykład, kiedy trzeba powiększyć proporcjonalnie kilka obiektów zachowując ich układ, albo kiedy trzeba przesunąć kilka obiektów nie zmieniając ich wzajemnego położenia względem siebie.

Na poniższej ilustracji widzimy grupę obiektów na warstwie 1. Grupa składa się ze ścieżki i z kształtu.

Aby zaznaczyć wybrany obiekt należący do grupy, zaznaczamy go wskaźnikiem przytrzymując klawisz ctrl.

Podstawowe typy plików

Podstawowym formatem pliku, który obsługuje nasz podstawowy program jest SVG. W takim formacie zapisujemy swoje prace. Jeśli zajdzie potrzeba możemy zapisać kopie jako PDF i przenieść na inny komputer, gdzie możemy sobie plik wydrukować. Oba te formaty trzymają wymiary w mm i ułożenie obiektów na stronie. Poza tym można zapisać plik jeszcze w innych formatach wektorowych obsługiwanych przez inne programy czy plotery tnące.

W razie potrzeby możemy sobie naszą pracę wyeksportować do pliku rastrowego (png, jpg, tiff i inne) np, aby wstawić na stronę internetową.

Inkscape jest w stanie zaimportować pliki Corela, Illustratora, czy schematy Microsoft Visio, jednak mogą się zdarzyć pewne przekłamania przy imporcie zwłaszcza z formatów, które nie są standaryzowane.

Samouczki i poradniki…

…bo nie lubię słowa „tutorial”.

Dziś przedstawiłem Wam ogólny zarys tego na czym polega praca z grafiką wektorową. Programy od obróbki grafiki (inkscape, Corel Illustrator etc.) mają multum różnych funkcji, które pozwalają na tworzenie wspaniałych prac plastycznych, ale też na pracę w projektowanie podobne do inżynierskiego. Wystarczy chcieć je poznać, a pomogą Wam w tym różne poradniki internetowe, i publikacje drukowane.

W sieci znajdziecie całe mnóstwo pomocy zarówno z dziedziny grafiki wektorowej, jak i samego programu Inkscape. Poniżej podaję linki do materiałów wideo w języku polskim zamieszczonych na Jótóbie. Co prawda te materiały powstały jakiś czas temu i interfejs programu nieco się zmienił, ale podstawy zostają te same.

https://www.youtube.com/@Inkscape-tutorial-pl

https://www.youtube.com/watch?v=MuIDGJ0L6a8&list=PLgEXMBTVUfOq7Ln4H_VJSuGROoM6ay813

* Wieść gminna niesie, że na oko, to chłop umarł w szpitalu na NFZ.

** Pierwsza osoba, która zrobi to samo w Paincie dostanie ode mnie kubek kartonowej kolei oraz specjalny dyplom z wyrazami uznania dla mistrza w projektowaniu. Zaznaczam, że na zrzucie ekranowym ma wyraźnie być pokazany element o dokładnie tych wymiarach, które zapisałem, jak również narzędzie Painta, które owe wymiary pokazuje.

*** Zazwyczaj pracownik mało znanej agencji reklamowej, który podnosi sobie ego i libido głosząc wszem wobec tezę, iż profesjonaliści pracują TYLKO na komputerach Apple i TYLKO w Photoshopie.