Blender in architectural modeling : Case: Modeling of Kalevalatalo

Abstract

The goal of this Bachelor’s thesis was to study the open-sourced 3D-modeling software called Blender, and how it is suited for architectural modeling. Blender will be compared to other well-known CAD-software, and the clearest differences between them will be dis-cussed. Originally Blender was created for more visual and photorealistic rendering than the default CAD-software used in architecture, although Blender does have some architectural add-ons.

This thesis also goes through the basic principles of using Blender. Different approaches for modeling such as “low-poly” and “high-poly” are discussed, and how different materials and textures can affect the model. Also, the possibility to create fake geometry with materials and textures is covered. Blender also has, in addition to the pre-installed rendering engines, many third-party rendering engines. The properties and differences of the rendering engines is covered and use purposes for each engine is given.

For the project, a 3D-model of Kalevalatalo was made. The model was created based on blueprints drawn by Eliel Saarinen in 1921. Copies of the blueprints were provided by the Museum of Finnish Architecture and they were the client that requested the modeling of the building.

Three models of the building were made, each with varying levels of details. As the modeling is done completely with real geometry, instead of textures, the amount of details greatly influences the number of polygons needed. The number of polygons affects the file size and the amount of time needed for the modeling process itself. The idea is also to determine what is a good balance between amount of details and modeling time. In the end it will be at the customer’s discretion of what they want to emphasize on depending on the project.

Insinöörityön tarkoituksena oli tutustua Blender-nimiseen ilmaiseen 3D-mallinnusohjelmaan ja tutkia, kuinka hyvin se soveltuu arkkitehtuuriseen mallintamiseen. Blenderiä verrattiin yleisiin CAD-mallinnusohjelmiin käymällä läpi muutamia selkeimpiä eroja, joita ohjelmien toiminnoissa on. Koska Blender on tarkoitettu alun perin visuaalisempaan ja fotorealistisempaan mallintamiseen kuin perinteiset arkkitehtuurissa käytettävät CAD-mallinnusohjelmat, insinöörityössä perehdyttiin myös arkkitehtuurilaajennuksiin, joita Blenderiin voidaan liittää.

3D-mallintamiseen voidaan liittää eri mallinnuslähtökohtia kuten ”low-poly”, jolla luodaan yksinkertaisia malleja, joissa on vähän yksityiskohtia. Sen vastakohta on ”high-poly”, jossa polygonien määrä on niin suuri, että sillä voidaan luoda hyvin yksityiskohtaisia malleja. Materiaaleilla ja tekstuureilla voidaan myös vaikuttaa paljon mallin lopulliseen ulkoasuun. Blenderiin on mahdollista lisätä valmiina olevien renderöintimoottoreiden lisäksi myös kolmannen osapuolen tarjoamia renderöintimoottoreita. Ne saa joko suoraan lisättyä sisälle Blenderiin tai niitä voidaan käyttää ohjelman ulkopuolella. Jokaisella renderöintimoottorilla on omat hyvät ja huonot puolet, ja ne soveltuvat parhaiten kukin juuri tietynlaiseen mallintamiseen.

Insinöörityön osana tehtiin myös Kalevalatalon mallintaminen. Se mallinnettiin Eliel Saarisen vuonna 1921 piirtämien pohjapiirustusten pohjalta. Pohjapiirustusten kopiot tarjosi Suomen Arkkitehtuurimuseo, joka tilasi 3D-mallin Kalevalatalosta.

Tarkoituksena oli luoda kolme eri mallia, joissa kaikissa olisi eri määrä yksityiskohtia. Mallit luotiin täysin oikealla geometrialla arkkitehtuurimaiseen tapaan eikä tekstuureilla, joten yksityiskohtien määrä vaikutti huomattavasti mallin tiedostokokoon ja sen mallintamiseen tarvittavaan aikaan. Tarkoituksena oli myös selvittää, mikä olisi sopiva tasapaino yksityiskohtien määrän ja mallinnusajan välillä. Verrattaessa malleja saatiin selville, että mallinnusaika lähes kaksinkertaistui aina siirryttäessä enemmän yksityiskohtaisempaan malliin. Asiakkaan harkittavaksi jäi tulevaisuudessa se, halutaanko painottaa enemmän yksityiskohtien määrään vai mallinnuksen nopeuteen riippuen kulloisestakin projektista.