1.1.2 Rhino 8.0建模的相关术语
在讲解Rhino 8.0中的工具命令之前,需要对它的常见术语说明一下,这些理论部分的知识对理解命令有很大的帮助。即使未能完全理解也没有关系,在后面真正遇到时可以返回这里进行巩固,这样可以对学习有很大的帮助。
1.非统一有理B样条
Rhino 8.0是以NURBS为基础的三维造型软件,通过它创建的一切对象均由NURBS定义。NURBS是一种非常出色的建模方式,是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,直译过来就是非统一有理B样条。在高级三维软件中都支持这种建模方式,与传统的网格建模方式相比,它能够更好地控制物件表面的曲线度,从而创建出更为逼真、生动的造型。使用NURBS建模,可以创建出各种复杂的曲面造型,以及特殊的效果,如动物模型、流畅的汽车外形等。图1-2中为NURBS建模中常见的元素。
图1-2 NURBS建模中常见的元素
2.阶数
一条NURBS曲线有4个重要的参数,分别是阶数(Degree)、控制点(Control Point)、节点(Knot)、评定规则(Evaluationrule)。其中,阶数是主要参数,又被称为度数,它的值总是一个整数。这项指数决定了曲线的光滑度,如直线为一阶,抛物线为二阶等。其中的一阶、二阶,分别代表该曲线的阶数为1、2。
通常情况下,曲线的阶数越高曲面表现得就越光滑,其计算起来所需的时间也就越长。所以曲线的阶数不宜设置得过高,满足要求即可,以免给以后的编辑带来困难。先创建一条直线,将其复制为几份,然后将它们更改为不同的阶数。可以看出,随着阶数的不同,控制点的数目也会随之增加。在移动这些控制点时就会发现,这些控制点管辖的范围也不尽相同,如图1-3所示。
图1-3 阶数对曲线的影响
技术要点:
若要更改曲线的阶数,可以在【曲线】选项卡中选择【更改阶数】工具,也可以执行【编辑】|【更改阶数】命令对曲线(或曲面)的阶数进行更改。
3.控制点
这里对控制点与编辑点进行区分。控制点一般在曲线之外,在Rhino 8.0中呈虚线显示,被称为外壳线,而编辑点则位于曲线之上,并且在向一个方向移动控制点时,控制点左、右两侧的曲线随着控制点的移动而发生变化,而在拖动编辑点时,编辑点始终会位于曲线之上,无法脱离,如图1-4所示。
图1-4 控制点与编辑点的区别
在修改曲线的造型时,一般是通过移动曲线的控制点来完成的。控制点为附着在外壳线虚线上的点群。由于曲线的阶数与跨距的不同,移动控制点对曲线的影响也不同。移动控制点对曲线的影响程度又被称为权重(Weight),如果一条曲线的所有控制点的权重相同,则该曲线被称为非有理线条。反之,则被称为有理线条。
技术要点:
控制点的权重可以在【点的编辑】选项卡(该选项卡需要手动调出来)中选择【编辑控制点权值】工具更改。
4.节点
关于曲线上节点的数目可以通过控制点的数目减去曲线的阶数,并加1计算得到。增加节点,控制点也会增加;删除节点,控制点也会被删除。控制点与节点的关系如图1-5所示(图中曲线的阶数为3)。
图1-5 控制点与节点的关系
在曲线的创建中,节点显得不太重要,但是如果以这条曲线为基础创建一个曲面。这时可以看到,曲线节点的位置与曲面结构线的位置一一对应,如图1-6所示。
技术要点:
如果两个节点发生重叠,则重叠处的NURBS曲面会变得不光滑。当节点的多样性值与阶数一样时,被称为全复节点(Full Multiplicity Knot),这种节点会在NURBS曲线上形成锐角点(Kink)。
图1-6 曲线节点与曲面结构线的对应关系