Работа с nurbs

Неоднородные рациональные В-сплайны (Non-Uniform Rational B-Splines — NURBS) идеально подходят для создания органических персонажей, поскольку просты в использовании, обеспечивают отличный интерактивный контроль, прекрасно сливаются друг с другом, а их поверхности остаются сглаженными даже при искажении. Кроме того, NURBS-сплайны позволяют достичь лучших, чем при использовании методов полигонального моделирования, результатов при построении обтекающих механических моделей или моделей со сглаженными контурами (например, растений, цветов, животных и кожи).

Любой сложный NURBS-объект, по сути, состоит из нескольких главных составляющих — кривых и поверхностей. Именно на основе таких элементарных составляющих становится возможным моделирование самых сложных моделей. И кривые и поверхности создаются с помощью вкладки Create панели Command.

NURBS-кривые

Существует два вида NURBS-кривых: CV-кривые и точечные кривые. Наиболее широкое распространение получили CV-кривые. Чтобы создать любой тип кривых, активизируйте вкладку Create, щелкните на кнопке категории Shapes и из раскрывающегося списка субкатегорий выберите элемент NURBS Curves.

CV-кривые включают специальную управляющую решетку контрольных вершин, с помощью точек которой можно изменять форму отдельной кривой или целой поверхности. Точечная кривая подобна CV-кривой и отличается от нее лишь тем, что проходит через определенные контрольные точки. Используя этот вид кривых, вы сможете более тонко управлять формой кривой или поверхности. Однако точечные кривые не так устойчивы, как CV-кривые, а точечные поверхности, в свою очередь, не обладают такими огромными возможностями настройки, как поверхности, построенные на CV-кривых. Обратите внимание, что создаваемые NURBS-кривые автоматически сглаживаются при построении. Однако, в отличие от сплайнов, они не включают элементы управления Безье, используемые для настройки формы. Чтобы настроить форму NURBS-кривой, необходимо перетащить ее контрольные точки или присвоить им определенные значения веса (силы притяжения).

Параметры разворачивающейся панели Rendering (Визуализация) во многом напоминают параметры сплайнов. С помощью этой панели кривые можно преобразовать в визуализируемые (Renderable) и установить значение их толщины (Thickness). Кроме этого, в панели Rendering устанавливают параметры кривых для механизма визуализации (Renderer) и/или для окон проекций (Viewport). Разворачивающаяся панель Rendering также включает флажок Generate Mapping Coords (Генерировать координаты карты). При его установке автоматически создаются координаты, отмечающие размещение карты материалов.

Разворачивающаяся панель Create CV Curve (Создание CV-кривой) появляется при активизации кнопки CV Curve. С помощью параметров этой панели можно настроить различные параметры создаваемой кривой, например, ввести число этапов в поле Steps (Этапы) раздела Interpolation (Интерполяция). Параметры Optimize (Оптимизировать) и Adaptive (Адаптивный) этого же раздела автоматически уменьшают число точек, необходимых для определения кривой. Раздел Automatic Reparametrization (Автоматическая настройка параметров) содержит переключатели None (Нет), Chord Length (Длина хорды) и Uniform (Универсальная). Два последних определяют расстояние между контрольными точками, используя разные алгоритмы.

Разворачивающаяся панель Create Point Curve включает те же параметры, что и панель Create CV Curve. Единственное ее отличие — отсутствие раздела Automatic Reparametrization.

NURBS-поверхности

Для построения плоской прямоугольной точечной (point surface) или CV-поверхности (CVsurfaces) откройте вкладку Create, щелкните на кнопке категории Geometry (Геометрия) и из раскрывающегося списка субкатегорий выберите элемент NURBS Surfaces (NURBS-поверхности). Затем создайте поверхность, просто щелкнув в любом окне проекции и перетащив указатель мыши. Построение завершится, как только вы отпустите кнопку мыши. Последующее перемещение, масштабирование и вращение контрольных точек таких прямоугольников, называемых еще NURBS-лоскутками, позволяет легко получить нужную форму. Сложные модели могут создаваться путем построения множества групп таких NURBS-лоскутков и соединения их с помощью различных средств обработки NURBS-поверхностей.

В разворачивающейся панели Create Parameters можно изменить длину (Length) и ширину (Width) поверхности. В этой же панели можно указать количество точек (Length Points, Width Points) или вершин (Length SVs, Width SVs) поверхности. Ниже расположены флажки Generate Mapping Coords (Генерировать координаты карты) и Flip Normals (Изменить нормали). Для CV-поверхностей на этой панели предусмотрена группа параметров Automatic Reparam (Автоматическое обновление параметров), которая содержит переключатели None (Нет), Chord Length (Длина хорды) и Uniform (Универсальная).

Для внесения изменений в CV-поверхность щелкните на знаке "+" слева от объекта NURBS Surface в стеке модификаторов. В появившейся иерархии выберите субобъект Surface CV и в окне проекции переместите контрольные вершины, окружающие поверхность, или измените вес отдельных контрольных вершин (параметр Weight) в разворачивающейся панели CV. Точечные поверхности не имеют решетки, но изменить их форму можно, выделяя субобъект Point и перемещая точки поверхности.

При создании некоторых моделей, например, головы человека, зачастую бывает проще работать с точечными поверхностями, поскольку их можно изменять интерактивно. В этом случае можно избежать проблем с перемещением контрольных вершин сложной решетки в верхней части модели.

Различные типы NURBS-поверхностей можно создавать на основе NURBS-кривых и кусков Безье с помощью кнопок разворачивающейся панели Create Surfaces вкладки Modify. Эти кнопки подробнее рассматриваются в последующих разделах.

Поверхность, создаваемая на основе двух или большего числа NURBS-кривых с помощью кнопок разворачивающейся панели Create Surfaces, отображается в форме изопараметриче-ских U- и V-линий. Изопараметрическими (jsoparms) называются линии, которые располагаются между кривыми и определяют форму NURBS-поверхности. При выделении поверхности в окне проекции изопараметрические линии отображаются зеленым цветом.