你知道什么叫“非均匀有理B样条”吗?犀牛建模的基本逻辑与方法 |
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你知道什么是“非均匀有理B样条”吗?而这个名字古怪的东西又是如何影响犀牛(Rhino)建模的呢?它为什么又让犀牛(Rhino)作为建模软件如此不同呢? 答案就在这片文章里啦! 本文来自我在UIUC建筑系所做的犀牛辅导的幻灯片的改编,这次尝试了新的排版,不知道是不是能够让大家更容易理解文章?如果大家又想看的题目,欢迎留言告诉我。 术语:样条,样条函数,贝济埃曲线,NURBS,UV线 你知道什么是样条吗?样条(Spline)其实是一种在造船和工程制图时用来画出光滑形状的工具。样条是一根柔软但有弹性的长条物,有些像尺子。将两端和几个点用钉子固定之后,便可以产生顺滑的曲线。 样条函数正是得名于样条的这种特性。样条函数只要确定点的位置和互相的距离,就可以表现出一条完整和平滑的曲线。 由于样条构造简单,使用方便,可以用简单的方式表示复杂的形状,常被用于基于数学和计算的计算机辅助设计和计算机图形学。而B样条,就是样条曲线一种特殊的表示形式。 所以什么是非均匀有理B样条?现在我们可以将它的名字拆开来(这里我引用了维基百科的内容并适当改动方便理解) 非均匀(Non-Uniform):指曲线的控制点的控制力能够改变,所以曲线的变化可以有密有疏 ,变化自由灵活。有理(Rational) :指每条曲线都可以用数学表达式来定义(非常适合于计算机编程)。 B样条(B-Splines) :使用B样条曲线,曲线由多段曲线首尾相接而成,给予控制更大自由。 而这三个部分的英文名的首字母简写,不就正是犀牛(Rhino)所用的NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)曲线吗? 因为犀牛中的曲面正是由这样的曲线所决定的 ,了解它对于我们学好犀牛非常重要。 在犀牛中,由B样条曲线所构成的骨架决定了犀牛中的曲面的形状。而这样的骨架曲线,就叫做UV线。这是讨论犀牛建模技巧时,非常常出现的一个词。 控制点决定了线的形状,而线的形状决定了面的形状,而这些面,最终决定了体块的形状。 这意味着,犀牛建模的重点,就是找到并画出合适的曲线,然后利用它们去构成平面。 看这里!最重要的内容来啦!那么在实际当中要如何运用呢?拿素描做个比方 在一开始的时候需要仔细观察物体,将形状提炼成为结构线,然后才能进一步的细化。 犀牛建模也是这样,可以遵循这样的逻辑: 这里有个练习能帮你很快的体验到这个逻辑: http://www.rhino3d.asia/article-1247-1.html 为设计而诞生,其实B样条的历史比你还老B样条诞生于于贝济埃曲线。 贝济埃曲线是一种样条曲线,以其推广者法国工程师皮埃尔·贝济埃(Pierre Bézier)的名字所命名 。20 世纪 60 年代,当法国雷诺汽车公司由手工设计(使用黏土模型)转变到使用计算机辅助设计时,贝济埃运用B样条曲线来为汽车的主体进行设计。而贝济埃曲线最初在1959年由Paul de Casteljau开发,至今已有接近60年。 那么,非均匀有理B样条对于我们设计学生还有什么重要的吗? 除了关系到我们所使用的软件,在1991年,国际标准化组织(ISO)颁布的工业产品数据交换标准STEP中,把NURBS作为定义工业产品几何形状的唯一数学方法。 也就是说,在曲线设计领域,NURBS曲线=世界通用的语言。 重要!版权信息: 全文各处皆有参杂直接引用维基百科,McNeel WIKI和《Windows程序(第5版,珍藏版).CHarles.Petzold 著》的内容,未一一列出。在意者可以向我索要具体位置和来源索引。 图片除特殊标注外均来自于网络。在意者可以向我索要具体位置和来源索引。 在听了许多危言耸听地描述建筑师苦难的言论之后,初来建筑学的你不要惊慌。在这了我会告诉你如何从一个建筑菜鸟,成长成一个负责,有效率的建筑学生,从而能够自己踏上建筑学的旅途。 建筑是一门科学,要理性对待。 好了,这次的文章就是这样,如果你觉得这些知识对你有用,欢迎关注这个专栏: 建筑初学者的成长指南 或者点赞把这篇文章分享出去(知乎只有点赞别人才看得到哦)~ 如果你对讨论建筑和文化与社会的关系,并且对稍有阅读难度的文章也感兴趣,那么也欢迎关注我的另外一个专栏: 建筑学与人类学的不定专栏 也欢迎来我的主页查看历史回答: 知乎用户 (在外国学建筑,老师都一般推荐看什么书? (现代建筑的构造比古代建筑复杂吗? (日式建筑和唐代建筑有什么联系? 人则水州,UIUC, 建筑学/人类学双学位在读中,2018/2/5 |
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