รายละเอียดกล่อง วัสดุ PBR และภาพนำเสนอ

หลักสูตร

การออกแบบผลิตภัณฑ์เชิงอุตสาหกรรม (Blender และ Digital Twin) · การขึ้นรูป วัสดุ และการเรนเดอร์

ระดับ

L2 ทำตามแนวทาง

เวลาโดยประมาณ

75 นาที (แนวคิด 40 · ฝึก 25 · เช็กความเข้าใจ 10)

อุปกรณ์

ไม่ต้องใช้บอร์ด

ทักษะที่ฝึก

• การขึ้นรูปสามมิติและเรนเดอร์ ถึง L2
• การออกแบบเชิงอุตสาหกรรมและตัวเครื่อง ถึง L2

ควรเรียนก่อน

• แล็บ: กล่องหุ้มแบบ block ตามสเกลฮาร์ดแวร์

สถานะ

ทดลองใช้ (alpha)

• เปิดสไลด์
• ไฟล์ของบทเรียนบน GitHub

วิดีโอประกอบ

ดูบน YouTube (เปิดในแท็บใหม่)

• ตอนที่ 1 - การสร้าง 3D Model ด้วยโปรแกรม onshape สมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA)

วิดีโอโดย สมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA) · ดูทั้งชุดใน playlist AIoT Foundation

Course 3 · Module 2
Suggested time: ประมาณ 4 ชั่วโมง — พัฒนากล่องหยาบจาก M01 ให้มีรายละเอียด ใส่วัสดุ PBR จัดแสง แล้วเรนเดอร์ภาพนำเสนอ
Format: บทเรียนลงมือทำ — อ่านแล้วทำตามใน Blender ได้เลย; ภาพเคลื่อนไหวเปิดฝาไปที่ M03

Lab · Look-dev sheet · ← Table of Contents · ← M01 · M03 →

---

เป้าหมาย (Learning Outcomes)

เมื่อเรียนจบ คุณควรทำได้ดังนี้:

1. พัฒนารูปทรงที่ซับซ้อนขึ้นจาก block model (hard-surface / ช่องพอร์ต / ความหนาผนัง)
2. กำหนดวัสดุ พื้นผิว และรายละเอียดผิวในแนว PBR
3. จัดแสงและเรนเดอร์ภาพคุณภาพสูงสำหรับนำเสนอ
4. สร้าง Product visualization ที่เหมาะกับงานอุตสาหกรรมและสื่อการสอน

Key phrase
ใน M02 ให้เพิ่มรายละเอียดโดยไม่ทำลายขนาดที่ล็อกไว้ใน M01 — ช่องพอร์ตสวยแต่บอร์ดใส่ไม่ได้ = ยังไม่ผ่าน

Read alongside this chapter

Document	Use when
M01 — Industrial Design Fundamentals	block model + หน่วย mm ที่ต้องคงไว้
Boolean Modifier	เจาะช่องพอร์ต / เซ็นเซอร์
Solidify Modifier	กำหนดความหนาผนัง
Bevel (edit) / Bevel Modifier	ขอบมนที่ผู้ใช้สัมผัส
Mirror Modifier	ชิ้นส่วนสมมาตร
Apply Scale	Ctrl+A ก่อน Boolean / Bevel
Principled BSDF	วัสดุ PBR หลัก
Materials introduction	สร้างและกำหนด material
EEVEE	เรนเดอร์เร็วสำหรับดูผล
Cycles	เรนเดอร์คุณภาพสูงกว่า (ถ้าเครื่องไหว)
Light objects	Area / Point / Sun
World & Environment	HDRI / พื้นหลังสตูดิโอ
Cameras	มุมกล้องนำเสนอ
glTF materials	เตรียมวัสดุให้ส่ง Twin ได้ใน M04
Blender Fundamentals — Modeling	วิดีโอทางการ
INC111-2021 (Thai)	Tutorial ภาษาไทย
ternion-3d-assets-free	ดูตัวอย่างวัสดุ/โมเดล (อ้างอิงเท่านั้น)
Look-dev sheet	บันทึกค่าวัสดุ แสง และไฟล์ render

---

1. From Block to Product Detail (Keep Scale)

ใน M01 คุณมีอย่างน้อย:

• PCB_placeholder ตามขนาดจริง
• Enclosure_block ที่หุ้มได้

ใน M02 คุณจะ:

1. ทำให้กล่องมีผนังหนา (ไม่ใช่ก้อนตันอย่างเดียว)
2. เจาะช่อง พอร์ต / LED / เซ็นเซอร์ อย่างน้อย 2 จุด
3. มนขอบ ที่ผู้ใช้จับ
4. แยกฝาบน–ฐาน เป็น object คนละชิ้น (เตรียม M03 / พิมพ์ M06)
5. ใส่วัสดุ + แสง + เรนเดอร์ภาพนำเสนอ

M01 block (solid sizes locked)
    → Solidify / shell thickness
    → Boolean cutouts
    → Bevel edges
    → Split lid / base
    → Materials (Principled BSDF)
    → Lights + camera
    → Render PNG

อย่าเปลี่ยน Dimensions ของ PCB โดยไม่จดเหตุผล — ถ้าต้องขยายกล่อง ให้แก้ตามสูตร clearance ใน M01 แล้วอัปเดต checklist

---

2. Modeling Techniques You Will Use

2.1 Always Apply Scale first

ก่อน Boolean / Bevel / Solidify:

1. Object Mode → เลือกวัตถุ
2. Ctrl+A → Scale

ถ้าลืม Scale ไม่เป็น 1,1,1 ขอบมนและรูเจาะมักเพี้ยน — อ่าน Apply

2.2 Solidify — ความหนาผนัง

Solidify Modifier เพิ่มความหนาให้ผิว mesh

แนวทางในแล็บ (ต่อจาก M01):

Step	What to do
1	เริ่มจากกล่องตัน หรือลบหน้าด้านในทีหลังตาม workflow ที่เลือก
2	ใส่ Solidify · Thickness ≈ 2.0 mm (ค่าเริ่มต้นจากแนวทางพิมพ์ 3D ใน M01)
3	เปิด Even Thickness ถ้ามีตัวเลือกและผลดูสม่ำเสมอ
4	ตรวจว่า PCB ยังอยู่ภายในและไม่ชนผนัง

สำหรับผู้เริ่มต้น: ใช้ กล่องตัน + Boolean เจาะโพรงด้านใน หรือ Solidify จากเปลือก ก็ได้ — สำคัญคือความหนาผนังประมาณ 2 mm และ PCB ยังใส่ได้

2.3 Boolean — เจาะช่องพอร์ตและเซ็นเซอร์

Boolean Modifier:

Operation	Use in this lab
Difference	เจาะรูออกจากกล่อง (พอร์ต USB, ช่องเซ็นเซอร์, หน้าต่าง LED)
Union / Intersect	น้อยกว่าใน M02 — เก็บไว้เมื่อรวมชิ้นส่วน

ขั้นตอนสั้น:

1. สร้าง Cube/Cylinder เป็น Cutter_USB ตามขนาดช่อง (เผื่อ clearance รอบ connector)
2. วาง cutter ให้ทับผนังตรงตำแหน่งพอร์ต
3. บน enclosure: Add Modifier → Boolean → Operation Difference → Object = cutter
4. ถ้าผลแปลก ลอง Solver Exact
5. เมื่อพอใจ ค่อย Apply modifier · ซ่อนหรือลบ cutter

ทำอย่างน้อย 2 ช่อง (เช่น USB + ช่องเซ็นเซอร์ หรือ LED)

2.4 Bevel — ขอบมน

ขอบคมเกินไปจับไม่สบายและพิมพ์ยาก — ใช้ Bevel:

• Edit Mode: เลือกขอบ → Ctrl+B ลากเมาส์
• หรือ Bevel Modifier ทั้งชิ้น (ระวังอย่ามนจนช่องพอร์ตเสียรูป)

รัศมีเริ่มต้นในแล็บ: ประมาณ 0.5–1.5 mm ที่ขอบนอกที่มือจับ

2.5 Mirror — ชิ้นสมมาตร (ถ้ามี)

Mirror Modifier ใช้เมื่อฝาหรือปุ่มสมมาตรซ้าย–ขวา — ลดงานซ้ำ

2.6 Split lid and base

ตั้งแต่ M02 ให้แยกอย่างน้อย:

Object name	Role
Enclosure_base	ฐาน / ตัวล่าง
Enclosure_lid	ฝาบน

วิธีง่าย: ใน Edit Mode เลือกหน้าด้านบน → P → Selection เป็น object ใหม่ · หรือตัดด้วย plane + Boolean แล้วแยกชิ้น

เหตุผล: M03 หมุนฝา · M06 พิมพ์แยกชิ้น

---

3. Materials with Principled BSDF (PBR)

PBR = Physically Based Rendering — วัสดุตอบสนองแสงใกล้ความจริงเมื่อเปลี่ยนมุมไฟ

ใน Blender ใช้โหนดหลัก Principled BSDF (เข้ากันดีกับ glTF ใน M04)

3.1 Create a material

1. เลือกวัตถุ → แท็บ Material Properties
2. New → ตั้งชื่อ เช่น Plastic_matte_body
3. เปิด Shader Editor ถ้าต้องการเห็นโหนด (Materials intro)

3.2 Parameters you must understand

Parameter	Meaning	Lab tip
Base Color	สีพื้น	พลาสติกตัวเครื่อง: เทาอ่อน / ขาวหม่น
Roughness	ด้าน ↔ เงา (0 = เงามาก, 1 = ด้าน)	พลาสติกด้าน ≈ 0.45–0.7
Metallic	0 = ไม่ใช่โลหะ, 1 = โลหะ	พลาสติก = 0 · โลหะปุ่ม/พอร์ต = 1
Specular / IOR (ตามเวอร์ชัน)	ความเงาสะท้อนของฉนวน	ใช้ค่าเริ่มต้นก่อน แล้วค่อยปรับ
Emission (ทางเลือก)	แสงออกจากผิว	LED จำลอง — ความเข้มต่ำพอ

3.3 Two materials minimum (lab presets)

คัดลอกค่าเริ่มต้นนี้แล้วปรับได้ — จดค่าจริงใน look-dev sheet

A — Matte plastic (ตัวเครื่อง)

Parameter	Starting value
Base Color	RGB ≈ 0.75, 0.75, 0.78
Roughness	0.55
Metallic	0.0

B — Contrast accent (ยางขาตั้ง / โลหะพอร์ต / ปุ่ม)

Parameter	Rubber feet	Brushed metal accent
Base Color	0.05, 0.05, 0.05	0.7, 0.7, 0.72
Roughness	0.7	0.35
Metallic	0.0	1.0

กำหนด material คนละชิ้น หรือใช้หลาย material slots บน mesh เดียวกัน (Edit Mode → Assign)

---

4. Lighting and Camera for Product Shots

4.1 Render engine

Engine	Use when	Manual
EEVEE	ดูผลเร็ว · แล็บส่วนใหญ่	EEVEE
Cycles	ภาพนำเสนอสุดท้ายถ้าเครื่องไหว	Cycles

ตั้งที่ Render Properties → Render Engine

4.2 Simple three-point light (เริ่มต้นที่แนะนำ)

อ้างอิงแนวคิดไฟสตูดิโอ + Light objects:

Light	Role	Starting idea
Key	ไฟหลัก	Area Light ด้านหน้า–ข้าง · Power พอเห็นขอบ
Fill	ลดเงามืด	Area อ่อนกว่าฝั่งตรงข้าม
Rim / back	แยกวัตถุจากพื้นหลัง	ไฟด้านหลังบาง ๆ

หรือใช้ World HDRI (World) เป็นแสงแวดล้อม แล้วเติมไฟ Area หนึ่งดวงเพื่อเน้นขอบชิ้นงาน

พื้นหลัง: สีเทาอ่อนหรือพื้น plane เรียบ — อย่าให้ลายรบกวนการอ่านรูปทรง

4.3 Camera

Cameras:

1. Add → Camera
2. มุมแนะนำ: three-quarter หรือ isometric-ish ที่เห็นฝา + พอร์ตด้านข้าง
3. Ctrl+Alt+Numpad0 จัดกล้องตามมุมมองปัจจุบัน (ถ้าระบบรองรับ)
4. เปิด Lock Camera to View ชั่วคราวขณะจัดมุม แล้วปิดก่อนเรนเดอร์

ถ่ายอย่างน้อย:

• 1 ภาพ beauty (สื่อสารรูปทรง/วัสดุ)
• (แนะนำ) 1 ภาพ technical ที่เห็นช่องพอร์ตหรือตำแหน่ง PCB ชัด

---

5. Render Output

1. Output Properties → Resolution เช่น 1920 × 1080
2. File Format = PNG
3. ตั้ง Output path ในโฟลเดอร์โปรเจกต์
4. F12 หรือ Render → Render Image
5. Image → Save As…

จด engine, samples/คุณภาพ, ชื่อไฟล์ลง material-lighting-sheet.md

---

6. Quality Gate Before M03

Check	Pass means
Scale from M01 still valid	PCB ยังใส่ได้ใน Wireframe
Openings ≥ 2	พอร์ต/เซ็นเซอร์/LED ชัด
Lid and base are separate objects	พร้อม animate ใน M03
Materials ≥ 2	Principled BSDF · ค่าจดใน sheet
At least one render	PNG ในโฟลเดอร์ผลงาน
Apply Scale done	ไม่มี Scale เพี้ยนก่อน modifier

---

Next Steps

1. ทำแล็บ: แล็บ
2. กรอก material-lighting-sheet.md
3. เมื่อพร้อม ไปต่อ M03 — Motion and Interaction

---

References and Further Reading

Blender modeling

1. Boolean Modifier (4.5 LTS)
2. Solidify Modifier
3. Bevel Modifier
4. Mirror Modifier
5. Apply Scale
6. Fundamentals — Modeling

Materials, lights, render

7. Principled BSDF
8. Materials introduction
9. EEVEE · Cycles
10. Light objects · World
11. Cameras
12. glTF materials

Course portals

13. INC111-2021 Blender (Thai)
14. ternion-3d-assets-free
15. M01 enclosure clearance refs · Course 3 TOC

---

เช็กความเข้าใจ

คำถามสั้นสามข้อใน quiz.yaml ผูกกับเป้าหมายของบทเรียนนี้ข้อละหนึ่งคำถาม ลองตอบเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับเฉลยและคำอธิบายในไฟล์

แล็บ

ลงมือต่อที่ แล็บ: ขัดเกลาโมเดล วัสดุ PBR และเรนเดอร์

Lab · Look-dev sheet · ← TOC · ← M01 · M03 →

คำถามทบทวน

ลองตอบเองก่อน แล้วค่อยเปิดดูเฉลย

1. ก่อนใช้ Boolean / Bevel / Solidify ต้องทำอะไรก่อนเสมอ (เป้าหมายข้อ 1)

   1. เพิ่ม Subdivision Surface
   2. `Ctrl+A` → Apply Scale
   3. Export เป็น GLB
   4. ใส่วัสดุ Principled BSDF
   ดูเฉลย

   คำตอบ: B. `Ctrl+A` → Apply Scale

   หัวข้อ 2.1: ถ้า Scale ไม่เป็น 1,1,1 ขอบมนและรูเจาะมักเพี้ยน

2. ค่า Metallic ที่เหมาะกับพลาสติกตัวเครื่อง (เป้าหมายข้อ 2)

   1. 1
   2. 0.5
   3. ขึ้นกับสีของพลาสติก
   4. 0
   ดูเฉลย

   คำตอบ: D. 0

   ตารางในหัวข้อ 3.2: พลาสติก = 0 ส่วนโลหะของปุ่มหรือพอร์ต = 1

3. Render engine ที่บทเรียนแนะนำเมื่อต้องการดูผลเร็วในแล็บส่วนใหญ่ (เป้าหมายข้อ 3)

   1. Physics
   2. EEVEE
   3. Cycles
   4. Workbench
   ดูเฉลย

   คำตอบ: B. EEVEE

   ตารางในหัวข้อ 4.1: EEVEE สำหรับดูผลเร็ว ส่วน Cycles สำหรับภาพสุดท้ายถ้าเครื่องไหว

อ้างอิงบทเรียนนี้

ถ้านำบทเรียนนี้ไปสอน ทำสไลด์ หรือทำเอกสารต่อ ให้อ้างอิงด้วยข้อความนี้ ถ้าดัดแปลงเนื้อหา ให้เติม (ดัดแปลง)ต่อท้ายชื่อบทเรียน

"รายละเอียดกล่อง วัสดุ PBR และภาพนำเสนอ" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

ข้อความอ้างอิงภาษาอังกฤษ: "Enclosure Detail, PBR Materials and Presentation Renders" from TESA Open Knowledge by the Thai Embedded Systems Association (TESA), https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program, licensed under CC BY-NC 4.0

ลิงก์บทเรียน: https://tesaiot.github.io/tesa-qualification-program/courses/product-design/m02-modeling-render/l01-modeling-materials-render/

บทเรียนนี้ดัดแปลงจากต้นฉบับด้านล่าง เมื่ออ้างอิงให้คงเครดิตต้นฉบับไว้ด้วย
https://github.com/drsanti/TESAIoT-Courses/blob/287c21814ba8c75f693136616dcd270349a15966/C3/M02/README.md · Original content by Asst. Prof. Dr. Santi Nuratch (ผศ.ดร.สันติ นุราช), KMUTT. Course 3 (C3/) of drsanti/TESAIoT-Courses. TESA funded the work and holds the rights; published here under CC BY-NC 4.0. The upstream repository carries no licence file. Text kept faithful; structure, front matter, quizzes and notes added by TESA Open Knowledge.

วิธีอ้างอิง TESA ฉบับเต็ม