NURBS曲面结构及生成原理、修改方法
NURBS全稱是Non-Uniform Rational B-Splines中文叫做非均勻有理B樣條曲線,Rhinoceros中的模型曲線便是通過NRUBS曲線進行描述,曲面則是通過U和V兩個方向的曲線集合來得到,如圖:
Rhino如何生產(chǎn)曲面原理
由上圖我們發(fā)現(xiàn)就像織布一樣,曲面由縱橫交錯的UV線編制而成,線長怎樣,面就長怎樣,那么畫好線就是最基礎(chǔ)工作,可以理解線的基礎(chǔ)打好,曲面的基礎(chǔ)做好了。
線的質(zhì)量就是面的質(zhì)量
線的質(zhì)量評判標準:階數(shù),控制點,節(jié)點,如果這些概念不了解,可以肯定你還不會建模。
階數(shù)
曲線的階越高,代表曲線的光滑程度越高,曲線的計算和儲存消耗的資源也越多。
控制點
NURBS曲線的規(guī)則當(dāng)中,控制點數(shù)目的最小值等于階數(shù)+1,同時這樣的配置也是最優(yōu)化的,最優(yōu)的曲線階數(shù)及點數(shù)配比圖2階3點、3階4點、4階5點、5階6點、6階7點、7階8點......但這里不建議大家畫太高階數(shù)的線,盡量控制在7階以下,由這些配置進行組合搭配我們幾乎可以畫出任何形態(tài),很多人遇到復(fù)雜形態(tài),習(xí)慣性用一個3階+N點完成,這樣的話就不是最簡了,原因如下:
節(jié)點的概念
線的控制點是階數(shù)+1的狀態(tài)下節(jié)點最少,相同階數(shù)下,控制的每增加1個節(jié)點也增加一個,這樣的話就導(dǎo)致計算機對這根線條的計算就復(fù)雜了,由多余的信息,所以盡量控制節(jié)點數(shù),基本保證每根線條是單SPEN(2個節(jié)點)最好,也就是我們常常聽到的最簡建模的概念,所以甚用3階+N點之類的設(shè)置。
當(dāng)我們遇到一個形態(tài)沒法用一個最簡組合(點數(shù)=階數(shù)+1)時,建議分段去畫,每段都是單SPEN就行,在保證線和線連接處的連續(xù)性就可以,如圖:
理解線的邏輯后,那么接下來面就清晰多了。
生成曲面的原則一
生成后的曲面屬性繼承UV線的階數(shù)及點數(shù)。
生成曲面的原則二
通過邊界UV趨勢變化達成造型目的。
生成曲面原則三
支持收斂
原則上最理想的狀態(tài)是生產(chǎn)4邊面,但是為了造型需求允許收斂的現(xiàn)象。
生成曲面的原則四
先低階,在升級調(diào)形,曲面階數(shù)建議控制在7階以下足夠滿足G3連續(xù)性。
當(dāng)我們已經(jīng)生產(chǎn)了一些基礎(chǔ)面后,還是滿足不了我們的造型需求時,就要對它進行再次的編輯了,可從以下幾個方面著手:
曲面修改的方法
一、通過重建或升階改變曲面屬性
生成后的曲面不是一成不變的,不滿意我們可以對它進行重新的修改或定義對曲面屬性進行修改常用的命令:重建曲面和更改階數(shù)用到最為頻繁。
如上面GIF圖示,我們可以用重建曲面對已經(jīng)建立的曲面進行更改UV方向的階數(shù),來改變造型,這方面更詳細操作觀看今天次條文章相關(guān)教學(xué)視頻(更改曲面結(jié)構(gòu)+調(diào)整形態(tài))
二、通過調(diào)點達成造型的目的
我們也可以對已經(jīng)生成的曲面,打開控制點,通過調(diào)整控制點來改變造型。
三、通過修剪達成造型目的
對曲面修剪的話有兩種方法,第一種修剪的方式就是用UV結(jié)構(gòu)線對曲面進行修剪(原生修剪),第二種就是用另一特征曲線或曲面產(chǎn)生交集在進行修剪(非原生修剪)
原生UV修剪
畫面時優(yōu)先考慮UV趨勢去造型,然后用UV去切割出細節(jié)設(shè)計。
優(yōu)點:1、邊緣修剪后原DNA保持不變;
2、可縮回成獨立原生曲面成。
缺點:造型能力有限(規(guī)律變化造型運用)
非原生修剪
優(yōu)點:造型能力強
缺點:1、修剪后邊緣屬逼近計算,被修剪邊界不能繼承原生面基本屬性;
2、不可縮回到原生狀態(tài)。
UV結(jié)構(gòu)切割案例應(yīng)用
非原生修剪案例應(yīng)用
所以,深入理解線及面的生成概念和邏輯,及修改的方法,為我們在建模時,搭建線,創(chuàng)建曲面,提供了軟件在背后的計算法則,這樣能讓你進一步了解Rhino并提升建設(shè)思維及方法。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的NURBS曲面结构及生成原理、修改方法的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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