Blender را بشناسيم (قسمت اول)

بسیاری از علاقه‌مندان به گرافیک سه‌بعدی با نرم‌افزارهایی مانند 3dMax یا Maya آشنا هستند. این نرم‌افزارها به دلیل قدمت و از طرفی منابع آموزشی فراوانی که در ارتباط با آن‌ها وجود دارد، بیشتر از سایر نرم‌افزارها بین کاربران شناخته شده هستند. اما در کنار این نرم‌افزارهای قدرتمند و معروف، نرم افزارهایی نیز هستند که تسلط به آن‌ها مي‌تواند راه دسترسی به نتیجه مطلوب را به مراتب ساده‌تر یا حداقل کوتاه‌تر کند. Blender از جمله مهم‌ترین این نرم‌افزارها است که در این شماره قصد داریم به بهانه انتشار نسخه جدید آن، شما را با تاریخچه، کاربردها و امکانات این نرم‌افزار آشنا کنیم. نرم‌افزاری که به‌رغم قدمت کم، با توجه به امکانات فوق‌العاده زیاد و نقاط مثبت فراوانش، توانسته به سرعت جای خود را در میان ابزارهای طراحی گرافیک سه بعدی و ساخت بازی‌هاي کامپیوتری باز کند و پا به پای بزرگان و نامداران این شاخه از علوم کامپیوتر، گروه زیادی را جذب خود کند.

تاریخچه
نرم‌افزار Blender در ابتدا به عنوان یک نرم‌افزار خانگی توسط استودیوی انیمیشن NeoGeo در آلمان و شرکت NaN (سرنام Not a Number Technology) طراحی شد. طراح اصلی این برنامه تون روزندالTon Roosendaal)) بود (شكل1)  که در سال 1998 شرکت NaN را برای گسترش و پخش این نرم‌افزار تأسیس کرد و طراحان تمام حقوق آن زمان و آینده این نرم‌افزار را در ازای یک‌صد هزار یورو واگذار کردند. در سال 2002 روزندال با دریافت کمک‌هاي مردمی ظرف‌کمتر از دو ماه اعلام‌ کرد، دیگر قصد درآمدزایی از فروش این نرم‌افزار را ندارد و نسخه نهایی آن را به صورت اپن‌سورس و رایگان در اختیار کاربران قرار مي‌دهد. تعهدی که تا به امروز نیز پا برجا مانده است. طراحان Blender از همان ابتدای کار، چشم‌انداز وسیعی برای کار خود در‌نظر داشتند و مي‌دانستند که یکی از عوامل موفقیت آن‌ها، اجراپذیر بودن نرم‌افزار روی پلتفرم‌هاي مختلف است. امروزه، نرم‌افزار Blender روی بسیاری از پلتفرم‌ها و سیستم عامل‌هاي شناخته شده نظير  MS Windows ،Mac OS X ،Free BSD ،IRIX Net BS و Open BSD ،Amiga OS ،Be OS ،Morph OS ،Pocket PC قابل اجرا است. بهبود کارایی و راحتی کار با نرم‌افزار، جزء اهدافی است که با ظهور هر نسخه جدید، بیش از پیش به آن توجه مي‌شود. در بهار امسال، نسخه 2,57 این نرم افزار، روی سایت www.Blender.org قرار گرفت و سهولت کار و افزایش امکانات جانبی به نسخه اصلی قبلی، باعث شگفتی کاربران آن شد. این نسخه کماکان روی سایت Blender به صورت رایگان قابل دریافت است.

شكل 1 - تون روزندال پديدآورنده Blender به همراه کاراکتر Big Buck Bunny

امکانات نرم‌افزار Blender 
Blender نرم‌افزاری رایگان و اپن‌سورس است که مي‌تواند عصای دست علاقه‌مندان به گرافیک سه‌بعدی باشد. اما صرف رایگان یا اپن‌سورس بودن این نرم‌افزار نیست که باعث مي‌شود شما را به امتحان آن دعوت کنیم. Blender مجموعه‌اي از امکانات را در اختیار کاربر خود قرار مي‌دهد که شاید در نگاه نخست تکرار امکانات نرم‌افزارهای گرافیکی سه‌بعدی دیگر به نظر برسد. اما نقطه قوت اصلی این نرم‌افزار، توجه آن به جزئیات طراحی و مدل‌سازی سه‌بعدی و باز گذاشتن دست کاربران در اعمال سلیقه‌شان است. به عنوان مثال، این نرم‌افزار در کنار بهره‌گیری از امکانات بدیهی گرافیک سه‌بعدی مانند ابزار ساخت مدل‌هاي سه بعدی ((3D Modeling و ایجاد بافت‌هاي متنوع (Texturing)، امکاناتی مانند استفاده از ساختارهای دو بعدی در ايجاد احجام سه‌بعدی (UV Unwrapping) را فراهم می‌کند که در این امر به مراتب قدرتمندتر از سایر نرم‌افزارهای مشابه سه‌بعدی‌عمل مي‌کند. از دیگرقابليت‌هاي این نرم‌افزار مي‌توان به  ایجاد ساختار اسکلتی قابل متحرک‌سازی (Rigging) و ایجاد پوست‌بدن و پردازش ساختار کششی مربوط به آن Skinning Animation)) اشاره‌کرد که هرچند در نرم‌افزاری مانند 3dMax هم انجام‌پذیرند، اما در Blender کاربر مي‌تواند با دقت بیشتری نسبت به ایجاد کاراکتر اقدام‌کند. کاربران حرفه‌ای‌تر 3dMax مي‌دانند که کارکردن با ساختار پوست کشیده شده روی اسکلت یک کاراکتر، یکی از دشوارترین و زمان‌برترين مراحل طراحی کاراکتر با Max است، اما کافی است فقط یک بار Blender را در این زمینه امتحان کنید تا تفاوت را كاملاً  احساس کنید. اینجا دیگر خبری از مشکلات ناشی از کشیدگی پوست، در رفتگی‌هاي پوست از عضلات، انجام محاسبات برای به دست آوردن Envelope‌ها و غيره نیست. از طرفی نرم‌افزارهایی مانند Maya یا Max در طراحی داینامیکی ذرات و شبیه‌سازی آن‌ها (Particle Simulation)، قدرت عمل قابل قبولی دارند، اما در Blender این توانایی، از حد قابل قبول، بسیار فراتر است.

شبیه‌سازی جریانات سیال مانند مایعات یا دود و شبیه‌سازی ذراتی مانند برف و باران، در نرم‌افزار Blender بسیار دقیق‌تر و با پارامترهای فراوان تری در دسترس کاربر قرار دارند. از طرفی نرم‌افزار Blender با بهره‌گیری از سیستم تدوین غیرخطی (Non-Linear Simulation) به کاربران خود اجازه مي‌دهد تا پس از مدل‌سازی و ايجاد انیمیشن مورد نظر خود، نسبت به ویرایش و نهایی‌کردن محصول خود اقدام کنند. این نرم‌افزار در کنار به کارگیری شبیه‌سازی‌هاي پیشرفته شامل طراحی اندام واقعی، داینامیک اجسام نرم، ابزار قدرتمند طراحی کاراکتر، ایجاد مواد و کامپوزیت‌هاي واقعی و بسیار نزدیک به خصوصیات فیزیکی دنیای واقعی، در واقع جعبه ابزاری از قدرتمندترین امکانات گرافیک سه‌بعدی را ارائه مي‌كند. امکاناتی که شاید به این شکل در هیچ نرم‌افزار دیگری وجود نداشته باشند و حاصل به کارگیری آن‌ها به مراتب از نتایج حاصل از کار با دیگر نرم افزارها قوی‌تر باشد. همچنين شايد امکان فوق‌العاده ارزشمند موتور بازی Blender برای استفاده از این نرم‌افزار جمع و جور اما ارزشمند و دوست داشتنی دليل قانع كننده‌اي باشد.

اما در نسخه آخر این نرم‌افزار که در بهار امسال ارائه شد، برخی از خصوصیات قبلی مورد بازنگری قرار گرفت و بهبود یافت و از طرفی برخی خصوصیات و امکانات جدید به این نرم‌افزار، اضافه شد. برخی از مهم‌ترین خصوصیات آخرین نسخه نرم‌افزار Blender عبارتند از‌:
1 – پشتیبانی از اشکال هندسی پایه گوناگون و متنوع مورد نیاز در طراحی سه‌بعدی که نسبت به نرم‌افزارهای مشابه، تنوع و گوناگونی بیشتری دارند و به طراح این اجازه را مي‌دهند تا با بهره‌گیری از آن‌ها، نسبت به ايجاد انیمیشن دلخواه اقدام کند.
2 – افزایش امکانات رندرگیری و سازگاری با نرم‌افزار YafaRay (یکی از نرم افزارهای رایگان و تخصصی تهیه رندر)
3 – افزودن امکانات جانبی به ابزار ساخت انیمیشن با استفاده از فریم‌هاي کلیدی(KeyFrame Animation) از جمله بهبود وضعیت کار با آرماتورها و اسکلت بندی بدن موجودات، تغییر فرم دادن‌ها، وزن‌دهی به اجسام و....
4 – تعیین نحوه برخورد و تصادم مش‌ها (Mesh Collision) که طراحان بازی به خوبی به ارزش آن واقفند. با استفاده از این امکان، سازندگان بازی مي‌توانند بدون نیاز به یک موتور بازی مجزا، نسبت به تعریف محدوده تصادم اشیا اقدام کنند و به عنوان مثال تعریف کنند که اگر کاراکتری رو‌به‌روی یک کلبه چوبی قرار گرفت، با ایجاد حالت Collision امکان رد شدن او از درون چوب وجود نداشته باشد.
5 – امکان استفاده از اسکریپت‌نویسی به زبان پايتون جهت ايجاد ابزار جدید برای ساخت بازی‌هاي کامپیوتری
6 – افزایش امکانات تدوین غیرخطی صوتی و تصویری برای ویرایش نهایی انیمیشن‌ها

شاید مهم‌ترین ابزار نسخه‌هاي جدید، یعنی Game Blender که ابزار تکامل یافته‌اي از تعامل کاربران با پروژه را در اختیار طراحان قرار می‌دهد. این ابزار که به نوعی یک زیرپروژه (Sub-Project) در دل نرم‌افزار اصلی محسوب می‌شود، یکی از کاربردی‌ترین ابزارهای فعلی برای طراحان و سازندگان بازی‌ها است که با درنظر گرفتن اصول تعامل کاربر، دست طراح را در ايجاد بازی بسیار باز گذاشته و این امکان را به او مي‌دهد که حتی بدون دانش برنامه‌نویسی تخصصی، بتواند با طراحی انیمیشن، محیط و کاراکترها، نسبت به ايجاد یک بازی کامل  اقدام كرده و با بهره گیری از موتور بازی داینامیک خود نرم‌افزار، محصول نهایی را ارائه کند.
 
رابط کاربري
شاید در نگاه نخست، کار کردن با Blender برای کاربرانی که به استفاده از نرم‌افزارهایی مانند 3dMax عادت دارند، کمی دشوار به نظر برسد. در Blender تقریباً هر تابعی، یک کلید میانبر مستقیم دارد و اصولاً کار کردن با Blender در نگاه نخست کمی دشوار به نظر مي‌رسد (شكل2).

شكل 2 - محیط نرم‌افزار Blender و نمونه کاراکتر ايجاد شده توسط این نرم‌افزار

اما اپن‌سورس‌بودن این نرم‌افزار، باعث شده تا بسیاری از کاربران حرفه‌ای، به کمک یکدیگر، با افزایش امکانات تعاملی نرم‌افزار آن را به یکی از نرم‌افزارهای گرافیکی بسیار خوش دست و كاربر پسند تبديل کنند. در نسخه آخر این نرم‌افزار، رابط كاربري امکانات زیر را در بر مي‌گیرد:
1 – مدهای طراحی
در نرم‌افزار Blender دو مد طراحی اصلی وجود دارد: Object Mode و Edit Mode. در حالت Object Mode، کاربر مي‌تواند تمام تغییرات دلخواه را روی شيء یا اشیا مورد نظر، به شیوه نرم‌افزارهایی مانند 3dMax و Maya اعمال کند. مثلاً انجام اعمالی مانند Move و Scale و Rotate در این حالت امکان‌پذیر است. اما با تغییر مد (‌توسط کلید Tab‌) کاربر مي‌تواند جزئیات دلخواه خود را به شکل کاملی ویرایش کند. مثلاً انجام تغییرات در یک گره خاص از مش، در این حالت امکان‌پذیر است. شاید در نگاه نخست به نظر برسد که وجود این مدها، کار را برای کاربر دشوار می‌کند، اما پس از کمی کارکردن، متوجه مزایای این دو حالت مي‌شوید و شاید پس از آن کار کردن با 3dMax و نرم افزارهایی با ساختار مشابه آن، برای‌ شما کمی سخت به نظر برسد‌!
2 – استفاده از کلیدهای میانبر
تا قبل از ارائه نسخه 2,3 این نرم‌افزار، استفاده از کلیدهای میانبر، تنها راه وارد کردن فرامین بود و شاید به همین دليل بود که بيشتر کاربران از امتحان کردن Blender ترس و واهمه داشتند و فکر مي‌کردند که یادگیری این نرم‌افزار، کار بسیار دشوار و طاقت فرسایی است. اما نسخه‌هاي بعدی ( از جمله نسخه57,2) با به کارگیری منوهای گرافیکی، کار را برای کاربران بسیار ساده کردند. اما به هر حال در نظر داشته باشید که تسلط به کلیدهای میانبر، باعث افزایش چشم‌گیر سرعت کار شما خواهد شد. طراحی یک انیمیشن یا بازی، به خودی خود، فرآيندي سنگین و زمانبر است، در این ميان کسانی که با تسلط به کلیدها کار می‌کنند، حداقل در حیطه زمان، بسیار جلوتر از کاربرانی هستند که در منوها، در به در به دنبال گزینه دلخواه خود می‌گردند.
3 – ورودی‌هاي عددی
یکی از امکانات بهبود‌یافته نسخه جدید، کارکردن با ورودی‌هاي عددی، برای وارد کردن اندازه‌ها و تغییرات مورد نیاز در اندازه، زاويه‌هاي چرخش و... است. از طرفی به کمک همین قسمت، کاربران حرفه‌ای‌تر مي‌توانند با بهره گیری از پايتون، نسبت به وارد کردن فرمول‌هاي ریاضی مورد نیاز برای ترسیم اشکال و احجام هندسی، اقدام كنند.
4 – رابط گرافیکی کاربر در Blender به یک یا چند صفحه تقسیم مي‌شود که خود این صفحات زیرمجموعه‌هاي پرشماری برای برطرف‌كردن احتیاجات کاربر دارند. این رابط گرافیکی، قابلیت شخصی‌سازي را دارند و کاربر مي‌تواند بر‌اساس نیاز خود برای انجام کارهایی خاص از قبیل تدوین ویديویی انیمیشن‌ها یا بافت دهی، آن‌ها را به دلخواه خود تنظیم کند(شكل3).

شكل 3- محیط شخصی شده نرم‌افزار Blender