Blender Add-on for Procedural Generation of Animal 3D Models

Bc. Kateřina Matulová

Bachelor's thesis

Abstract:

V počítačových hrách i jiných aplikacích je pro docílení realistických 3D scén nutné mít k dispozici velké množství různých objektů. 3D modelování je však velmi časově náročné, takže docílit velké rozmanitosti je v podstatě nemožné, pokud by všechny modely měly být vytvářeny ručně. Řešením je generovat některý obsah procedurálně. Například budovy či rostliny jsou v praxi generovány často, ale téměř žádné procedurální generátory neexistují pro zvířata. Pokud ano, pak jsou většinou velmi stylizované, případně byly vyvinuty pro konkrétní hru a nejsou dostupné veřejnosti. Navíc vývoj vlastního procedurálního generátoru zvířat je složitý úkol, který má jak technickou, tak i estetickou stránku. Cílem této práce bylo vyvinout nástroj, který umožní umělcům vytvářet vlastní procedurální generátory zvířat bez toho, aniž by se museli zabývat jejich technickou stránkou. Stačilo by připravit 3D modely částí, ze kterých má být zvíře složeno, a definovat pravidla, kterými se bude generování řídit. Tato pravidla by určovala, jak se mají jednotlivé části pozměnit a jak mají být poté pospojovány. Nástroj byl implementován jako dodatek do Blenderu. Umožňuje náhodně generovat rozmanité 3D modely zvířat, ale i ručně nastavovat parametry zadávající tato zvířata. To znamená, že je možné z malého množství parametrů o vzhledu zvířete automaticky vytvořit jeho 3D model. Tato vlastnost byla využita pro vygenerování 200 modelů ptáků podle parametrů získaných z datasetu o reálných ptácích.

Abstract:

Having a variety of 3D assets is essential for creating lifelike environments for games and other applications. However, manual 3D asset creation is highly time-consuming, so great diversity is impossible to achieve manually. The solution is procedural generation, which is successfully used to generate various assets such as buildings or plants. Nevertheless, procedural generators are scarce for animals, and the few existing creature generators are often stylized or unavailable to the public. Furthermore, developing a custom creature generator is a difficult task that requires both technical and artistic insight. This thesis aims to facilitate this task by proposing a tool that fulfills the technical part, enabling artists to define their own procedural animal generators without developing the algorithms. The artist only defines the rules that guide the animal generation. The animals are then generated by modifying and connecting premade parts created by the artist. The tool was implemented as an add-on to Blender. The implemented tool can generate varied creatures randomly, or the user can edit the parameters manually. That means the tool can also serve as a creature editor, which was demonstrated by automatically creating 200 bird species based on parameters extracted from a bird dataset.

Keywords

procedural generation, creature generation, 3D modeling, 3D asset creation, animals, Blender, bird 3D models

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 12. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 6. 2. 2025
• Supervisor: Mgr. Tomáš Pagáč
• Reader: RNDr. Filip Opálený

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / field:
Informatics / Informatics