Es gibt mindestens zwei Ansätze zum Erstellen von 3D-Modellen. In einem von ihnen bestehen die beliebtesten Objekte aus vielen Polygonen. In einer anderen ( Freiformflächenmodellierung ) - aus NURBS- Flächen, die durch Kurven (Splines) definiert sind.

Jeder Ansatz hat seine Vor- und Nachteile, ähnlich wie die Unterschiede zwischen Raster- und Vektor-2D-Grafiken. Viele Artikel befassen sich mit den Funktionen der Arbeit mit Polygonmodellierungssoftware, aber was die NURBS-Modellierungswerkzeuge betrifft, ist die Situation meiner Meinung nach komplizierter. Die meisten dieser Artikel sind entweder Tutorials zum Erstellen bestimmter Objekte oder eher für Software-Entwickler als für deren Benutzer gedacht und enthalten Begriffe wie "Gewichte, T-Punkte, Kurven n-ter Ordnung" usw. Ich werde versuchen, die Mitte durchzugehen .

Das Erstellen von Objekten aus NURBS-Oberflächen wird in Bereichen verwendet, in denen Genauigkeit eine wichtige Rolle spielt - sowohl für sich selbst als auch für die Beibehaltung beim Bearbeiten eines Objekts. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung von Teilen auf CNC-Maschinen, weshalb dieser Ansatz im CAD weit verbreitet ist.

Genauigkeit ist jedoch nicht der einzige Grund, Polygone abzulehnen. Die Modellierung von NURBS ist im Bereich Industriedesign, Architektur und Schmuck weit verbreitet. Wenn Sie sich bekannte moderne Gebäude ansehen, werden Sie feststellen, dass sie eine Kombination aus sich ineinander verwandelnden Formen darstellen - entweder erkennbare geometrische Grundelemente oder komplexe, klar mathematisch definierte Oberflächen. Gleiches gilt für Karosserien, Haushaltsgeräte sowie verschiedene Ringe, Halsketten (insbesondere das „Bio“ -Look) etc.

Häufig sind diese Formen gut erkennbar und beruhen auf den typischen Fähigkeiten der Software für die NURBS-Modellierung. Mit anderen Worten, das Design wird oft mehr von den Besonderheiten der verwendeten Software bestimmt als von den Ideen des Designers.

In diesem Artikel möchte ich mich am Beispiel des Rhino 3D- Pakets auf einige Funktionen und Probleme konzentrieren, die für diesen Ansatz spezifisch sind.

Hier muss man sich sofort zurückziehen. Tatsache ist, dass das Arbeiten mit NURBS-Oberflächen auch sehr unterschiedlich sein kann.

Wir werden zwei Möglichkeiten betrachten - die Standard-Rhino-Funktionalität und die T-Spline- Funktionalität, die ein beliebtes Plug-In für Rhino ist und tatsächlich einen Editor innerhalb des Editors darstellt - mit einer eigenen Darstellung von Flächen / Körpern und ihrer Art, sie zu bearbeiten.

Schauen wir uns zunächst einige Primitive an, die mit drei verschiedenen Ansätzen erstellt wurden. Als nächstes werde ich sie "Masche" (polygonal), "Nashorn" (Rhino NURBS) und "Tspline" (T-Spline NURBS) nennen. Ja, die Polygonmodellierung in Rhino ist ebenfalls möglich, wenn auch in sehr reduzierter Form.

Hier sind drei Zylinder, Kugeln, Würfel und gekrümmte Flächen abgebildet.



Ein direkter Vergleich ist natürlich nicht ganz richtig - insbesondere, weil die Eckpunkte der Polygone und die Punkte, die den Spline definieren, weit davon entfernt sind, dasselbe zu tun. Hier sind jedoch einige nützliche Punkte deutlich zu erkennen.

Beispielsweise ist in der Rhino-Variante eine Kugel eine gewellte Fläche (wobei die Linie dicker ist - der Ort ihrer Verbindung).

Zylinder - drei Oberflächen: eine verdrehte Wand und zwei runde „Abdeckungen“.

Der Rhino-Würfel ähnelt einem Netz - er besteht aus sechs ebenen Flächen (die Tatsache, dass sie eben sind, ist hier nur ein Sonderfall - sie könnten auch konkav sein).

Die T-Spline-Version hat eindeutig etwas Merkwürdiges: Der Zylinder sieht aus wie ein Lauf, und der Würfel sieht aus wie eine Kugel. Und die Oberfläche hat, wenn Sie genau hinsehen, abgerundete Ecken. Tatsächlich scheint es, dass sie versuchen, den aufgeblasenen Ball mit Reifen abzuziehen. Und um der geforderten klaren Form näher zu kommen, werden mehr „Reifen“ benötigt. Aber wir werden darauf zurückkommen. Sie können auch feststellen, dass T-Spline keine Nähte hat.

C Mesh ist verständlich - es ist klar, dass gekrümmte Oberflächen mit einer geringen Anzahl von Polygonen nicht sehr glatt sind. Das ist natürlich keine Neuigkeit. Aber mit dem Würfel ist alles großartig.

Versuchen wir nun, alle Objekte auf ähnliche Weise zu verzerren, indem wir an der Ecke ziehen:



Die Reaktion ist deutlich anders. Mesh-Objekte reagierten am stärksten als alle anderen, Rhino erwies sich als fauler und plastischer, und T-Spline im Allgemeinen sind Soft-Body-Samples.

Haben Sie eine allgemeine Vorstellung, gehen wir nun zu den Einzelheiten über.

Flache Oberfläche in Rhino

In Rhino können Sie eine Kurve zeichnen und einen der Befehle PlanarSrf, ExtrudeCrv, EdgeSrf verwenden (es gibt andere Optionen), um eine durch eine bestimmte Kurve begrenzte Ebene zu erhalten:



Es scheint, dass das Ergebnis (mit Ausnahme der Form) überall dasselbe ist. Dies ist jedoch nicht der Fall. Im ersten Fall hat das PlanarSrf-Team einfach das Rechteck genommen und alles, was über die Kurve hinausgeht, vor ihm verborgen. Dieser Vorgang wird als Trimmen bezeichnet. Unten sehen Sie das Ergebnis des Befehls Untrim, mit dem der Zuschnitt entfernt wird:



Dieser Unterschied ist erheblich, da Objekte (und Löcher in ihnen) häufig aus größeren beschnittenen Flächen bestehen und sich entsprechend verhalten:



Bei Operationen an solchen Objekten treten häufig Probleme an den Verbindungsstellen von Oberflächen auf. Zum Beispiel ist hier eine ziemlich typische Situation mit der Bildung von Löchern während des Anfasvorgangs (die sogenannten "nackten Kanten" sind farblich hervorgehoben):



Und noch ein Beispiel:



Um diese Probleme zu beseitigen, müssen Sie die Trimmung aufheben und manuell neue Kurven zum Zuschneiden erstellen. Anschließend müssen Sie sie zum Verbinden anpassen. Wenn sie nicht korrekt verbunden sind, erhalten Sie keinen festen Körper (durch Verbinden mit Verbinden).

Um unnötige Arbeit zu vermeiden, muss im Voraus sorgfältig überlegt werden, was getan werden soll und wie sich herausstellt, dass ein Problem plötzlich viele Schritte zurückgelegt wurde und es bereits problematisch ist, zu diesem Stadium zurückzukehren.

Einfach ausgedrückt gibt es in Rhino keine einfache Möglichkeit, komplexe Oberflächen und deren Körper zu bearbeiten. Dies ist ein schwerwiegender Fehler bei der Arbeit mit Rhino, der teilweise in T-Spline behoben ist.

Flache Oberfläche in T-Spline

Versuchen wir nun, eine flache Oberfläche in T-Spline zu zeichnen. Ich muss gleich sagen, dass es genauso einfach ist, ein Flugzeug zu bekommen, das von einer bestimmten Kurve begrenzt wird wie in Rhino - das geht nicht. Genauer gesagt, Sie können, aber seine Topologie wird so (schrecklich) sein, dass Sie es nur in einigen speziellen Fällen verwenden können.



Im ersten Fall wird das T-Spline-Objekt durch Extrusion der Kurve gebildet. Beachten Sie, dass die Kanten an Stellen gebildet werden, an denen sich Punkte auf der Kurve befanden (mit anderen Worten, nicht alle optisch ansprechenden Kurven sind für eine bestimmte Aufgabe gleichermaßen nützlich).

Es gibt auch das Problem eines Lochs in der Mitte, um das es unten geht. Hier wird das Loch einfach verkleidet - es hat eine Größe von Null (die Koordinaten aller Punkte, die seine Kanten definieren, fallen zusammen), aber in der Praxis ist dies eine sehr schlechte Situation. Übrigens wurde auch die in einem der vorherigen Bilder erwähnte reguläre Tspline-Kugel hergestellt - tatsächlich ist sie kein fester Körper und hat Löcher an den Polen. Aber der Quadball ist zwar topologisch und näher am Würfel, sieht aber aus wie eine Kugel und zudem massiv. Also ist alles kompliziert und mysteriös.

Im zweiten Fall wird das Gerüst der Linien zugrunde gelegt. Diese Methode ermöglicht es Ihnen, eine gute Annäherung an die gewünschte Form zu erhalten und gleichzeitig, was sehr wichtig ist, eine vernünftige Topologie zu erhalten (in der Tat, Sie geben es selbst vollständig an). Die Beziehung zwischen Linien und der resultierenden Oberfläche ist jedoch selbst in einfachen Fällen sehr unübersichtlich.

Der dritte Fall ist ein Analogon von Loft von Rhino.

Im vierten Fall wird die Ebene sofort erstellt - mit dem Befehl tsPlane. Sie können die Anzahl der Gesichter horizontal und vertikal einstellen. Nehmen Sie ein solches Flugzeug als Basis, entfernen Sie den Überschuss und bewegen Sie den Rest - Sie erhalten eine ziemlich komplexe Figur mit einer guten Topologie:

Zurück zum Thema Löcher

Es gibt einen _tsFillHole-Befehl, der sie automatisch schließt. Das Ergebnis ihrer Arbeit ist jedoch nur in einigen sehr einfachen Fällen (wie einem Loch in der obigen Abbildung) schlecht vorhergesagt und zufriedenstellend.

In den meisten Fällen müssen Löcher sorgfältig und sorgfältig geschlossen werden - entweder durch Verschweißen benachbarter Scheitelpunkte mit dem Befehl tsWeld oder durch Erstellen von Kanten zwischen vorhandenen Scheitelpunkten mit dem Befehl _tsAppend:



Wie Sie sehen, ist das Ergebnis in jedem Fall schrecklich, wenn Sie sich „frontal“ nähern. Nicht nur die Topologie ist so, dass sie keine praktische Anwendung findet, sondern auch die Form der Außengrenzen wurde verzerrt. Und obwohl dies alles korrigiert werden kann, liegt der Fehler hier in der Art und Weise, wie die Oberfläche erstellt wurde - es wird schwieriger sein, dies hier zu korrigieren, als es erneut zu tun. In dieser Situation wäre tsFromLines viel besser (übrigens erinnerte es an ein berühmtes Bild mit einem Netz aus gesteinigten Spinnen und Nüchternen):

Gebogene Flächen und feste Körper in Rhino

Was ist der Unterschied zwischen einem festen Körper (feste oder geschlossene Oberfläche) und einer Oberfläche (Oberfläche) oder mehreren verbundenen Oberflächen (offene Oberfläche)? So seltsam es auch scheinen mag, feste Körper unterscheiden sich möglicherweise nicht im Aussehen von nur Oberflächen. Der wahre Unterschied ist das Fehlen von Löchern. Alle Flächen, die einen festen Körper bilden, müssen fugenlos und dicht verbunden sein. In diesem Fall wird das Objekt als geschlossene (nicht offene) Oberfläche betrachtet. Natürlich gibt es das Konzept der Toleranz, und es kann durch Einstellungen geändert werden, so dass eine deutlich sichtbare Lücke als das Fehlen einer Lücke betrachtet wird. Dies ist jedoch bereits eine Notsituation, und Sie sollten diesen Weg nicht einschlagen.



Eine gekrümmte Oberfläche kann auf dieselbe Weise wie eine flache Oberfläche erhalten werden - durch Extrudieren einer Kurve sowie auf verschiedene andere Arten:



Nehmen wir ein einfaches Beispiel - eine Tastenkappe. Hier funktioniert Rhino großartig. Der Einfachheit halber fügen wir mit PictureFrame ein Bild ein, um sofort zu sehen, was, wo und welche Größe ungefähr sein sollte:



Hier ist alles, was zugrunde gelegt wurde, Standard. Primitive Quader, extrudiertes Rechteck mit abgerundeten Kanten oben. Infolgedessen funktionierte die Subtraktion der Kugel (um eine Vertiefung zu erhalten) und alle nachfolgenden Abrundungen der Kanten korrekt.

Nehmen wir nun eine kompliziertere Option - das Mobilteil - und versuchen, es ohne zu zögern abzubilden (normalerweise tun sie dies zuerst, woraufhin sie vom Tool enttäuscht sind).

Option eins über CreateSolid:



Das heißt Kreisen Sie die Konturen mit Kurven, wandeln Sie sie durch Extrusion in Flächen um und erstellen Sie mit dem Befehl CreateSolid einen Körper, der durch den Schnittpunkt dieser Flächen begrenzt ist.

Zunächst scheint alles gut und vor allem einfach zu laufen. Probleme beginnen, wenn wir die Röhre abgerundet machen wollen.

Hierfür gibt es einen Fillet-Befehl. Erstens ist es ziemlich schwierig, genau die erforderlichen Rundungen vorzunehmen, aber es wird nicht einmal darauf eingegangen. Wir tun es primitiv - wählen Sie die Kanten und den Radius. Es hat funktioniert, aber auf der einen Seite ist ein offensichtliches Artefakt sichtbar (in der Tat gibt es mehr davon, nur die anderen sind weniger auffällig). Bei näherer Betrachtung stellt sich heraus, dass die Oberflächen an dieser Stelle alles andere als ideal sind, aber sozusagen zerknittert sind. Dementsprechend hat Fillet unangemessen gearbeitet. Seltsam, weil die ursprünglichen Kurven ziemlich glatt und ordentlich aussahen. Es stellt sich heraus, dass dies bei weitem nicht genug ist!

Die Ursachen der Probleme sind unterschiedlich. Es kann sich herausstellen, dass die Kurve, entlang derer die Kante der Oberfläche geschnitten wird, kleine Schleifen, Knicke und andere Reize aufweist.

Infolgedessen werden wir hier gezwungen sein, einen Rollback durchzuführen, diese Kurve neu aufzubauen / umzubauen oder sogar den Körper neu zu erstellen. Es gibt Probleme, die durch die Operationen selbst verursacht werden, wodurch neue Kurven und Flächen gebildet werden.

Vielleicht kannst du gleich abrunden? Na ja, das kannst du. Zum Beispiel mit Loft und NetworkSurf:



Hierbei wird ein anderer Ansatz verwendet - mehrere Kurven, die die Form von Abschnitten an mehreren Stellen des Körpers widerspiegeln. Das Loft-Team baut den Körper sofort aus diesen Kurven. Alles wäre in Ordnung (nur die Kurven brauchen natürlich mehr, um die Oberfläche genauer zu machen), aber es gibt ein Problem mit Löchern an den Enden, die nur sehr schwer richtig zu schließen sind (in diesem Fall wurde Patch verwendet).

Eine kompliziertere Option ist das NetworkSurf-Team.



In diesem Fall werden die Kurven nicht in einer Richtung, sondern in zwei oder drei Richtungen aufgenommen. Theoretisch sollte alles gut werden. In der Praxis sollten alle Kurven in einem genau definierten Verhältnis zueinander liegen - irgendwo im Schnittpunkt, irgendwo nicht. Diese Regeln sind sehr unauffällig (und nicht formal beschrieben). Mit einer kleinen Anzahl von Kurven, wie in diesem Beispiel, geht das Team also vorbei, aber ein bisschen mehr - nicht mehr. Außerdem gibt es keine aussagekräftige Diagnose - nur der Befehl kann nicht ausgeführt werden. Was genau falsch ist, ist sehr schwer herauszufinden.

Jeder Ansatz schließt natürlich nicht aus, mehrere Körper zu einem einzigen zu kombinieren, einige Teile, Transformationen usw. abzuschneiden. Aufgrund der anfänglichen Probleme ist es jedoch in späteren Stadien selten möglich, diese Probleme gut zu beheben.

Die allgemeine Moral lautet: In Rhino können Sie einen komplexen, ordentlichen Körper erstellen. Der Erfolg wird jedoch zu Beginn der Arbeit zu 90% festgelegt - bei der Auswahl des für diesen Körper geeigneten Ansatzes und bei der Erstellung der Hauptkurven. Die mangelnde Bereitschaft, dies zu tun, ist einer der Gründe, warum T-Spline-Produkte auf den Markt kamen ...

Gebogene Flächen und Körper in T-Spline

Bei T-Spline wird es weniger Abwechslung geben. Der Grund ist, dass es im Vergleich zu Rhino einfacher ist, bereits erledigte Probleme zu beheben. Aus diesem Grund kann es praktisch sein, eine Art Grundelement zu nehmen und es einfach in die gewünschte Form zu bringen.

Ähnlich wie bei der Ebene können Sie tsFromLines verwenden, um das Linienraster nicht in der Ebene, sondern in 3d festzulegen. Dies ist jedoch noch komplizierter als im 2D-Fall.

In einigen Situationen ist es praktisch, zuerst eine Rhino-Oberfläche zu erstellen oder sogar ein Netz zu importieren, es dann in T-Spline zu konvertieren und es dann zu bearbeiten. Dies ist aber nur in recht einfachen Fällen möglich. Außerdem können Sie in einer solchen Situation die endgültige Topologie nicht beeinflussen, und die Aussichten für eine weitere Bearbeitung hängen direkt davon ab.

Als Beispiel können Sie das gleiche Mobilteil in T-Spline erstellen. Nimm das Box-Primitiv und bearbeite es:



Biegen Sie zuerst mit der Biegung. Die nächste logische Idee wäre, den Mittelteil zu deformieren (wie auf dem durchgestrichenen Bild), aber ich muss sofort sagen, dass dies eine schlechte Idee ist. In diesem speziellen Fall funktioniert es nicht so, dass präzise, ​​glatte Biegungen erzielt werden. Machen wir es also anders - entfernen Sie zuerst einige Flächen und schließen Sie dann die Löcher mit tsAppend.

Sie können feststellen, dass diese bestimmte Röhre ein symmetrisches Objekt ist. Wir können unsere Arbeit erheblich vereinfachen, indem wir T-Spline mit dem tsSymmetry-Team darauf hinweisen. Es gibt zwei Ansätze: Entweder die Symmetrieachse bestimmen, wenn wir bereits ein symmetrisches Objekt haben (nicht unser Fall, da die Röhre nur symmetrisch erscheint - bei T-Spline sind die Hälften immer noch leicht unterschiedlich). Oder erstellen Sie ein symmetrisches Objekt. Löschen Sie dazu die Hälfte der Röhre und geben Sie an, dass die Symmetrieebene entlang der Entnahmelinie verläuft. Von nun an werden alle Aktionen auf einer Hälfte auf der anderen reflektiert (siehe drittes Bild):



Übrigens, beachten Sie, dass während des Vorgangs an einigen Stellen die zusätzlichen Kanten entfernt wurden. Je kleiner sie sind, desto einfacher ist es, eine glatte, ebene Oberfläche zu erzielen. Andererseits können umso detailliertere Änderungen vorgenommen werden, je mehr Kanten vorhanden sind. Dabei werden die Rippen an den richtigen Stellen entfernt und - je nach Situation - hinzugefügt.

T-Spline: scharfe Grenzen

Im Gegensatz zu Rhino ist es in T-Spline schwierig, scharfe Ränder oder Ecken zu erstellen. Es gibt zwei grundverschiedene Ansätze, um dieses Problem zu lösen. Eine ist die Erzeugung von sogenannten Falten (Knicken). In diesem Fall macht T-Spline ausdrücklich klar, dass eine bestimmte Kante scharf sein muss



In der Praxis hat dieser Ansatz viele Nachteile. Insbesondere kann diese Schärfe in keiner Weise kontrolliert werden, was bedeutet, dass Sie nach der Konvertierung der Oberfläche in Rhino keine Verrundung mehr vornehmen müssen. Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit treten dabei Probleme auf, die nur schwer zu beseitigen sind.

Ein anderer Ansatz besteht darin, die Krümmung mit zusätzlichen Kanten zu steuern und den Abstand zwischen ihnen zu ändern. Auch hier gibt es Schwierigkeiten - zum Beispiel wird es in einem Winkel, in dem drei Kanten aufeinander treffen, schwierig sein, den erforderlichen Krümmungsradius zu erhalten. Außerdem ist eine sehr scharfe Beugung (so dass später beim Konvertieren in Rhino eine „Rippe“ erhalten wird) überhaupt nicht möglich. Und das bedeutet, dass Sie etwas damit machen können, zum Beispiel um es herum, dann können Sie es später kaum noch machen.

Oberflächenumwandlung in Rhino

Rhino verfügt über zahlreiche Befehle, mit denen Sie die Oberfläche auf komplexe Weise neigen, biegen, drehen und sogar verzerren können. Das einzige, was hier zu berücksichtigen ist, ist die schlechte Reversibilität solcher Transformationen. Wenn Sie die Oberfläche in eine Richtung biegen und dann zurückbiegen, erhalten Sie höchstwahrscheinlich eine andere, komplexere Oberfläche. Bei mehrfachen und / oder komplexen Umwandlungen von Körpern, die aus mehreren Oberflächen bestehen, treten Probleme an den Verbindungsstellen dieser Oberflächen auf.

Oberflächenumwandlung in T-Spline

In T-Spline ist alles viel einfacher. In den meisten Fällen müssen Sie nicht einmal spezielle Befehle verwenden - durch einfaches Auswählen und Verschieben / Drehen / Skalieren von Punkten, Kanten oder Flächen, auch in Kombination mit der Radialsymmetrie, erhalten Sie fast alles, was Sie benötigen.

Es gibt kein Problem der Irreversibilität - die Punkte können immer manuell zurückgegeben werden, auch wenn dies mühsame Handarbeit erfordert.

Bezüglich der Verwendung der oben genannten Standardbefehle für Rhino (_Twist, _Bend usw.) gibt es eine wichtige Nuance - der Effekt hängt vom Bearbeitungsmodus ab. Wenn das Tspline-Objekt als Objekt ausgewählt ist, führt das Anwenden von Transformationsbefehlen darauf zu einer vorzeitigen Konvertierung des Objekts von Tspline in Rhino, was völlig inakzeptabel ist. Wenn jedoch der Modus für Kontrollpunkte, Kanten oder Flächen ausgewählt ist, werden die Punkte im Wesentlichen transformiert:



Gleichzeitig kann nur ein Teil des Objekts zur Transformation ausgewählt werden:

Merkmale von Rhino: Geschichte

Rhino ermöglicht zwar keine detaillierte Bearbeitung der Geometrie der fertigen Oberflächen, verfügt jedoch über einen Verlaufsmodus, in dem die ausgeführten Vorgänge ab dem Zeitpunkt des Einschaltens gespeichert werden. Wenn Sie beispielsweise eine Oberfläche basierend auf einer oder mehreren Kurven mit aktiviertem Verlauf erstellt haben, führt eine nachfolgende Bewegung der Punkte dieser Kurven zu einer Änderung dieser Oberfläche. Dieser Modus weist jedoch eine Reihe von Einschränkungen auf - selbst eine einfache Oberflächenbewegung deaktiviert ihn, und das Neuberechnen komplexer Oberflächen bei jeder Punktverschiebung erfordert eine Menge Rechenressourcen usw.

Merkmale von T-Spline: Extrusion und Sterne

Obwohl das Extrude-Team in Rhino vorhanden ist, funktioniert es in T-Spline anders. Hier bestehen die Objekte aus vielen Flächen, auf die die Extrusion selektiv angewendet werden kann.



Auf der linken Seite des Objekts werden vier Flächen ohne Extrusion angehoben. Rechts - mit Extrusion. Bitte beachten Sie, dass beim Extrudieren spezielle Punkte entstehen, an denen sich fünf Kanten treffen - Sterne. Ähnliche Punkte (von drei Kanten) sind an den Ecken des Objekts zu sehen.

Es ist schwierig, die Krümmung an solchen Stellen zu kontrollieren - Falten, Fältchen usw. können dort leicht auftreten. Daher sollten Sterne nach Möglichkeit vermieden werden (und wenn dies nicht möglich war, minimieren Sie zumindest die Anzahl der konvergierenden Kanten). Sterne können selbständig erscheinen - beim Entfernen von Gesichtern, Verstopfen von Löchern, Extrudieren von Gesichtern usw.

Also T-Spline oder Rhino?

Im Allgemeinen lautet die Vorgehensweise wie folgt:

Rhino:

- Wenn das zu modellierende Objekt scharfe oder scharfe Kanten / Flächen hat (z. B. ein Edelstein nach dem Schneiden).
- Wenn es eine komplexe Konfiguration hat, die genau wiederholt werden muss (z. B. der Zeichnung entsprechen muss).
- Wenn das Objekt hat kleine (im Verhältnis zum Objekt selbst) Teile, insbesondere Löcher oder Zylinder mit der richtigen Form, und insbesondere, wenn es viele davon gibt.
- Wenn das Objekt aus mehreren eng benachbarten Teilen des

T-Spline besteht:

- Wenn das simulierte Objekt eine glatte Form hat, einschließlich einer glatten Form, die ohne scharfe Kanten und Übergänge ineinander übergeht. Normalerweise werden ähnliche Formen als "organisch" bezeichnet.
- Wenn Sie Unvollkommenheiten (Unebenheiten, Ungenauigkeiten) von Gesichtern und Oberflächen simulieren möchten. In Rhino ist dies sehr schwierig - selbst mit zusätzlichen Maßnahmen beim Rendern scheint das Objekt möglicherweise zu richtig (und daher nicht realistisch genug).
- Wenn die Form des Objekts in Zukunft geändert werden soll,

wird das Werkstück jedoch, wie bereits erwähnt, häufig in T-Spline hergestellt, in Rhino-Oberfläche konvertiert und bereits in Rhino finalisiert.

Mehr zur Beziehung zwischen Rhino und T-Spline

Ein ziemlich typisches Arbeitsschema, wenn es darum geht, ein Modell gemäß dem Modell zu erstellen, lautet wie folgt (vorausgesetzt, T-Spline ist anwendbar - das heißt, die Formen sind glatt):

1. Wenn nur ein Bild des Objekts aus einem unverständlichen Winkel vorliegt, beginnen Sie entweder sofort mit einem flüchtigen Blick Erstellen Sie für ein Bild eine Oberfläche in T-Spline (aus einer primitiven oder extrudierten Kurve) oder erstellen Sie, falls dies zweckmäßig ist, zunächst eine allgemeine Form in Rhino, konvertieren Sie die Oberfläche in T-Spline und fahren Sie dort mit der Bearbeitung fort.

Wenn sich oben, unten und seitlich mindestens ein Bild befindet, fügen Sie es mit einem Bilderrahmen ein und führen Sie alle oben genannten Schritte entlang der Konturen aus.

Wenn Sie bereits ein Polygonnetzmodell haben (z. B. von einem 3D-Scanner), konvertieren Sie es zunächst sofort in ein Rhino- oder T-Spline-Modell. Höchstwahrscheinlich wird nicht funktionieren. Anschließend können Sie in T-Spline ein Modell erstellen, das sich an den Eckpunkten des polygonalen Modells orientiert - als ob Sie die erstellte Tspline-Oberfläche auf die Netzkonturen ziehen würden.

Bis zu dem Punkt, an dem Sie mit tsAppend direkt Flächen auf der Oberfläche des polygonalen Modells erstellen und dann die Punkte der resultierenden T-Spline-Oberfläche an der polygonalen ausrichten.

2. Wandeln Sie die fertige T-Spline-Oberfläche in eine Rhino-Oberfläche um. Dies sollte getan werden, wenn Sie absolut sicher sind, dass es vollständig fertig ist und in T-Spline nicht mehr verbessert werden kann (es wird keine Rückfahrt geben).

3. Schauen Sie sich die Oberfläche von Rhino genau an und stellen Sie fest, dass sie tatsächlich aus mehreren Oberflächen besteht. Stiche sind dein zukünftiger Schmerz. Versuchen Sie, keine Arbeiten in der Nähe durchzuführen, z. B. Löcher, Ausschnitte usw. Es ist sehr wahrscheinlich, dass das anschließende Abrunden und Anfasen an den Rändern der dort befindlichen Ausschnitte problematisch wird. Bis zu dem Punkt, an dem Sie die ursprüngliche T-Spline-Oberfläche ändern müssen (die Sie sorgfältig gespeichert haben)

4. Machen Sie, was Rhino erlaubt, aber nicht T-Spline. Scharfe Aussparungen, Löcher, hervorstehende Elemente usw. Wenn Sie sich ein Mobilteil vorstellen, müssen Sie es nach der Umstellung auf Rhino in zwei Teile schneiden (da es in Wirklichkeit aus zwei Hälften besteht). Runden Sie an jedem Teil der Kante Öffnungen über dem Lautsprecher ab und ein Mikrofon sowie unter der Schnur und Schraube.



5. Sie haben also ein fertiges Modell in Rhino. Was kann man mit ihr machen?

Rendern. Dies ist eine separate lange Geschichte mit eigenen Nuancen. Rhino verfügt über einen eingebauten Renderer, der Ihnen jedoch nur einen Überblick gibt - Sie müssen nicht über Realismus sprechen. Realistische Bilder mit externen Paketen erhalten - Keyshot, V-Ray und dergleichen. Darüber hinaus können einige direkt mit NURBS arbeiten, und dementsprechend sind gekrümmte Oberflächen bei jeder Auflösung glatt.

Einige Renderer integrieren Rhino mehr oder weniger. Das heißtMit einem Klick auf eine Schaltfläche können Sie das geänderte Modell direkt in den Renderer übertragen, oder es funktioniert direkt im Rhino-Fenster.



In Bezug auf die Animation verfügt Rhino überhaupt nicht über solche Funktionen. Es gibt einige minimale Funktionen in Rendering-Paketen, aber sie sind recht primitiv und so konzipiert, dass sie eine Art Präsentation eines Objekts (Drehen, Vergrößern, Spielen mit Farben, Licht, Textur) erzeugen, jedoch nicht für komplexe Szenarien.

Natürlich gibt es in Rhino einen Export in verschiedene Formate - von CAD wie STEP oder IGES zu polygonal (während Flächen dementsprechend in Polygone konvertiert werden).

Rhino-Versionen

Zum Zeitpunkt des Schreibens ist Rhino Version 6 auf dem neuesten Stand. Das Problem ist, dass T-Spline damit nicht funktioniert und nicht funktionieren wird. Darüber hinaus wird es keine neuen Versionen von T-Spline (über 4.x) geben, da Autodesk beschlossen hat, es in sein konkurrierendes Rhino-Produkt aufzunehmen.

Es gibt ein weiteres Plugin mit ähnlicher Funktionalität - Clayoo. Darüber hinaus gab der Autor von Rhino an, dass er ähnliche Funktionen in Rhino selbst geplant habe. Aber es wird sowieso nicht bald sein.

Auf der anderen Seite können Sie sich in aller Ruhe nicht um die neuen Versionen kümmern und in Rhino 5 + T-Spline arbeiten (wie viele auch). Das Band ist sehr stabil und funktionell.