Blender: Mesh- und Volume-Konvertierung mit Voxel- und Auflösungseinstellungen

Was erfahren Sie in dieser Anleitung?

Mesh und Volume sind in Blender Geometriedaten, die unterschiedlich dargestellt werden. Mesh to Volume erstellt auf Grundlage eines Meshes Volume-Daten; Volume to Mesh erzeugt aus einem Volume-Grid ein Mesh. Wir behandeln die Richtung der beiden Vorgänge, die Auswirkungen der Auflösungsoptionen auf das Ergebnis und wie der Threshold die Mesh-Oberfläche bestimmt.

Diese Werkzeuge sind besonders dann nützlich, wenn Daten eines Geometrietyps in einem anderen Typ verwendet werden sollen. So können Sie beispielsweise aus einem Volume ein Mesh erzeugen oder Volume-Daten um ein Mesh herum erstellen. Die relevanten Einstellungen unterscheiden sich je nach Richtung: Bei der Konvertierung von Mesh zu Volume stehen das Füllen des Volumes und die Voxelgröße im Vordergrund; in umgekehrter Richtung sind die Grid-Auswahl, der Threshold und die Mesh-Dichte wichtig.

Voraussetzungen und Vorbereitung

Sie benötigen Zugriff auf den Modifier Mesh to Volume oder Volume to Mesh in Blender. Die Konvertierung mit Volume to Mesh lässt sich auch über einen Node in Geometry Nodes einrichten. Da sich die Quelldokumente auf unterschiedliche Blender-Handbuchseiten beziehen, sollten Sie prüfen, ob das betreffende Werkzeug in Ihrer Installation verfügbar ist. In den Quellen werden keine Anforderungen zur Kontoerstellung oder zum Abonnement genannt.

Für die Erzeugung eines Volumes aus einem Mesh benötigen Sie ein Mesh-Objekt und ein Volume-Objekt, in dem das neue Grid angelegt wird. Das Blender-Handbuch empfiehlt, diesen Modifier meist auf einem leeren Volume-Objekt zu verwenden. Außerdem entfernt der Vorgang vorhandene Grids im Volume-Objekt und erstellt ein neues Grid. Wenn vorhandene Daten erhalten bleiben müssen, sollten Sie dies vor dem Start berücksichtigen.

Für die Erzeugung eines Meshes aus einem Volume benötigen Sie ein Volume-Objekt und ein Grid, das sich konvertieren lässt. Unterstützt werden bei diesem Vorgang ausschließlich Scalar Grids; ein Beispiel im Handbuch ist ein Density Grid. Bei der Geometry-Nodes-Methode wird ebenfalls ein Volume-Datensatz an den Node angeschlossen und eine Mesh-Ausgabe erzeugt.

Schritt für Schritt: Mesh in Volume umwandeln

1. Quell-Mesh und Volume-Objekt vorbereiten. Das Mesh bestimmt, wo die Volume-Daten erzeugt werden. Verwenden Sie den Modifier Mesh to Volume auf dem Volume-Objekt. Das erstellte Grid erhält den Namen density; beachten Sie, dass vorhandene Grids während des Vorgangs entfernt werden.

2. Die Density-Einstellung passend zum Zweck anpassen. Die Option Density verändert den wahrgenommenen Dichteindruck des gerenderten Volumes. Da in den Quellen kein konkreter Wertebereich angegeben ist, gibt es keine einzige richtige Einstellung. Testen Sie unterschiedliche Werte, um den gewünschten Look zu erzielen.

3. Den abzudeckenden Volumenbereich festlegen. Wenn Fill Volume aktiviert ist und das Mesh geschlossen und manifold ist, können auch Voxel im Inneren in die Volume-Daten einbezogen werden. Wenn Sie einen begrenzten Bereich um die Oberfläche erzeugen möchten, legen Sie mit Exterior Band Width und Interior Band Width fest, wie weit der Bereich nach außen beziehungsweise innen reicht. Fill Volume ist nur verfügbar, wenn das Mesh manifold ist.

4. Die Auflösungsmethode auswählen. Voxel Amount legt ungefähr die Anzahl der Voxel entlang der Diagonale des Meshes fest. Ändern sich die Abmessungen des Meshes, kann sich dadurch auch die Voxelgröße ändern. Die Option Voxel Size definiert die Voxelgröße direkt. Wenn diese Größe zwischen Animationsframes konstant bleiben muss, empfiehlt das Blender-Handbuch, Voxel Size explizit festzulegen.

Schritt für Schritt: Volume in Mesh umwandeln

1. Das zu verwendende Grid festlegen. Im Modifier Volume to Mesh dient das Feld Grid Name zur Auswahl des Grids, das in ein Mesh umgewandelt werden soll. Die ausgewählten Daten müssen vom Typ Scalar sein. Ein ungeeignetes Grid erfüllt die grundlegende Voraussetzung für die Konvertierung nicht.

2. Die Optionen unter Resolution Mode vergleichen. Im Grid-Modus richtet sich die Auflösung des neuen Meshes nach der Auflösung des Quell-Grids. Hat das Quell-Grid eine höhere Auflösung, steigt auch die Auflösung des resultierenden Meshes; laut Handbuch kann diese Methode in vielen Fällen effizient sein. Voxel Amount legt die ungefähre Auflösung des Ergebnisses fest und passt die Voxelgröße an die Gesamtmaße des Volumes an. Voxel Size verwendet dagegen unabhängig von der Volume-Größe eine feste Voxelgröße.

3. Den Threshold-Wert beurteilen. Dieser Threshold bestimmt, welche Voxel als innerhalb des Meshes gelten: Voxel oberhalb des Threshold-Werts werden dem Inneren zugeordnet, die übrigen dem Außenbereich. Die Mesh-Oberfläche entsteht an der Grenze zwischen diesen beiden Bereichen. Eine andere Bezeichnung für den Threshold ist „iso value“. Diese Einstellung ist daher nicht nur eine Qualitätsoption, sondern bestimmt, wo die Oberfläche entsteht.

4. Adaptivity und Shading nach Bedarf einsetzen. Adaptivity kann die Anzahl der Mesh-Flächen verringern, indem die Geometrie in weniger wichtigen Detailbereichen vereinfacht wird. Die Option Smooth Shading im Modifier aktiviert weiche Schattierung für das erzeugte Mesh. Entscheiden Sie anhand von Tests, welcher Detailgrad und Look gewünscht sind.

Arbeiten mit Geometry Nodes

Wenn Sie statt eines Modifiers Geometry Nodes verwenden, nimmt der Volume to Mesh-Node Volume-Daten entgegen und erzeugt eine Mesh-Ausgabe. Der Node bietet die Optionen Resolution Mode, Voxel Amount, Voxel Size, Threshold und Adaptivity. Laut Dokumentation wird Voxel Size für jedes Grid in der Eingabegeometrie separat angewendet. Diese Erläuterung bezieht sich ausschließlich auf diese Option; es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass die übrigen Einstellungen auf dieselbe Weise funktionieren.

Häufige Fehler

• Bei Animationen auf Voxel Amount setzen: Ändern sich die Mesh-Abmessungen zwischen Frames, kann sich auch die Voxelgröße ändern. Wenn eine konstante Größe erforderlich ist, sollten Sie Voxel Size in Betracht ziehen.

• Die Voraussetzung für Fill Volume übersehen: Diese Einstellung ist nur verfügbar, wenn das Mesh manifold ist.

• Den Grid-Typ nicht prüfen: Volume to Mesh konvertiert ausschließlich Scalar Grids.

• Davon ausgehen, dass vorhandene Volume-Daten erhalten bleiben: Während Mesh to Volume ausgeführt wird, werden vorherige Grids entfernt. Das neue Grid wird mit dem Namen density erstellt. Wenn vorhandene Daten erhalten bleiben müssen, sollten Sie dies im Voraus planen.

• Threshold unabhängig vom Ergebnis betrachten: Da dieser Wert die Grenze zwischen den als innen und außen geltenden Voxeln festlegt, wirkt er sich auf die Position der Oberfläche aus.

Einsatz in Architektur- und Visualisierungs-Workflows

Architekturbüros, Innenraumteams und Archviz-Künstler können diese Werkzeuge nutzen, wenn sie Volume-Daten aus einer Szene als Mesh verwenden oder Volume-Daten rund um ein Mesh erzeugen möchten. Mit der Geometry-Nodes-Methode lässt sich die Konvertierung in einen nodebasierten Workflow integrieren. Die Quelldokumente machen keine Angaben zu einer bestimmten Render-Engine, einem Dateiformat oder Hardwareanforderungen. Prüfen Sie daher vor dem Einsatz in einer Produktionsszene die Kompatibilität mit Ihrer Blender-Installation und der Projektstruktur.

Bei Animationen sollte insbesondere die Voxelgröße im Blick behalten werden. Ändern sich die Abmessungen des Quell-Meshes, kann sich auch die mit Voxel Amount festgelegte Voxelgröße ändern. Wenn die Werte zwischen Frames konsistent bleiben müssen, kann eine feste Voxel Size besser geeignet sein. Bei der Konvertierung von Volume zu Mesh richtet der Grid-Modus die Auflösung nach dem konvertierten Grid aus und kann laut Handbuch in vielen Fällen eine effiziente Wahl sein. Die endgültige Entscheidung sollte sich nach dem gewünschten Geometriedetail und den verwendeten Daten richten.

Nächste Schritte

Testen Sie zunächst beide Konvertierungsrichtungen getrennt in einer kleinen Testdatei. Ändern Sie bei Mesh to Volume Fill Volume und die Bandbreiten, um den abgedeckten Bereich zu beobachten. Vergleichen Sie bei Volume to Mesh die Grid-Auswahl, den Threshold-Wert und die Auflösungsmodi.

Wenn Sie eine Animation erstellen, testen Sie Voxel Amount und Voxel Size mit einem Mesh, dessen Abmessungen sich ändern. Bei Verwendung von Geometry Nodes sollten Sie die Mesh-Ausgabe des Nodes prüfen und berücksichtigen, dass die Voxelgröße für jedes Grid separat angewendet wird. Vergewissern Sie sich vor der Übernahme in eine Produktionsszene, dass die Grid-Daten erhalten bleiben und das Mesh den erforderlichen Detailgrad bietet.

Quelle und Lizenz

Diese Anleitung basiert auf „Mesh to Volume Modifier“ (2.91), „Volume to Mesh Modifier“ und „Volume to Mesh Node“ im Blender Manual. Diese Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0; der Inhalt wurde ins Türkische übersetzt und neu bearbeitet.