Introduktion
I tilfælde, hvor du har brug for at repræsentere et objekts standardgeometri så nøjagtigt som muligt, er NURBS-modellering den bedste løsning at vælge.
Det er nøjagtigheden, der gør den til et godt valg til computerstøttet modellering (CAM). Desuden er NURBS en af mange modelleringsteknikker, som du ikke kan gå glip af, når du lærer hvordan man laver en 3D-model.
Selv om det har masser af fordele på grund af surface-kvaliteten - bliver det ofte ikke værdsat på grund af kompleksiteten af modelleringsprocessen. Så det er på tide at rydde tvivlen af vejen og få dig til at lære NURBS bedre at kende.
Hvad er NURBS-modellering?
NURBS-modellering står for Non-Uniform Rational B-Splines. De er en type af Bezier-kurver genereret ved hjælp af en matematisk formel. Den bruges således til at repræsentere forskellige typer af 3D-former med kompleks matematik.
Derfor er NURBS-modeller ekstremt fleksible og velegnede til alle overflademodelleringsprocesser: detaljerede illustrationer, animationer og design, der sendes til produktionslinjer.
Hvad er den bedste software til NURBS-modellering?
- Blender - Det bedste gratis værktøj for begyndere. Du kan komme i gang med et fantastisk program til NURBS-modellering.
- Næsehorn - Det er meget nemmere at bruge end Studiotools. Mange mennesker foretrækker Rhino også på grund af dets parametriske modelleringstilføjelser.
- Mol - det er et mere brugervenligt og nemmere program. Det koster meget mindre end Rhino.
- Autodesk Alias - Den absolut bedste NURBS-modeller. Den kan håndtere overflader bedre end Rhino. Hvis du laver modeller, der skal fremstilles, kan jeg varmt anbefale at prøve denne software.
- Ayam - Endnu en gratis mulighed. Den bliver stadig opdateret og udviklet den dag i dag.
Modellering med NURBS
NURBS-modellering er et godt grundlag for at skabe 3D-objekter. Med denne teknologi kan de konstrueres med enten NURBS primitives eller overflader.
I det første tilfælde er objekterne i form af geometriske grundformer som f.eks. en terning, cylinder, kegle, kugle osv. Du kan skabe en hvilken som helst 3D-form ud fra disse former ved at skære de uønskede dele ud, bruge skulpturværktøjer eller ændre attributterne for de primitive former.
Med hensyn til NURBS surface'erne skal du starte med at konstruere NURBS-kurverne og surface'erne til at bygge 3D-formen på. Først derefter skal du konstruere NURBS surface'erne.
Hvad er forskellen mellem polygonal og NURBS-modellering?
Du vil møde polygonal og NURBS-modellering i enhver 3D-modelleringstjenester da de er ret ens. Alligevel er der nogle forskelle, der adskiller dem fra hinanden. Da du sikkert allerede har gennemgået polygonal modellering, er vi nødt til at dække disse forskelle for at vise kontrasten.
Modellering af arbejdsgangen
Det er nemt at oprette objekter i polygonal modellering, fordi det normalt er en N-gon, der bruges til at manipulere og ændre mesh'et.
I NURBS er det tværtimod tilfældet, objekter er altid 4-sidede, hvilket sætter nogle begrænsninger i modelleringsarbejdsgangen.
Desuden er NURBS-objekter altid adskilte og svære at fastgøre, selv om du ikke engang kan se sømmene mellem dem.
Et godt tip: konvertere et NURBS-objekt til et polygonnettet hvis du ønsker at animere den, så leddene ikke går fra hinanden.
Filstørrelse
Når du overfører polygonal-modeller, der er oprettet til forskellige 3D-modelleringsprogrammer og -software, bliver meshes ofte forvrænget af flere årsager.
Du vil dog muligvis ikke stå over for det samme problem med NURBS-modellering, da de filer, der indeholder matematiske modelpunkter, er let læselige. Desuden er det NURBS-filer er mindre i størrelse hvilket også gør dem lettere at opbevare.
Teksturering
Hvis du nemt vil kunne pakke teksturer rundt om dit 3D-objekt, skal du opdele det i en flad 2D-repræsentation - en UV-kort. Det gør dit objekt mere realistisk.
Desværre virker det ikke med NURBS. Du kan ikke UV-afvikle NURBS-objekter så det er bedre at bruge polygonal mesh til at justere tekstur på din mesh.
Beregninger
Ved polygonal modellering bruges flade planer eller polygoner til at skabe et objekt. Tilsvarende beregner den disse polygoner. Den beregner dog linjerne mellem punkterne, så den kan ikke lave en glat kurve.
Bemærk: Du kan bruge udglattende grupper og øge antallet af polygoner for at skabe en opfattelse af glattere kurver.
NURBS, på den anden side, bruger kompleks matematik til at beregne splines mellem de punkter, der udgør et net.
Det giver en højere nøjagtighed end polygonal modellering, NURBS-beregninger er sværere at behandle. Det er ikke underligt, at du aldrig ser NURBS i videospil. Det bruges ikke i applikationer, hvor renderingstiden skal være hurtig.
Fordelene ved NURBS
Måske skræmmer kompleksiteten af de matematiske beregninger dig nu fra NURBS-vejen. Selv om den har for mange kontrolpunkter sammenlignet med polygonal-modellering, har den masser af fordele, som du ikke bør overse. Få mere at vide om en polygonnettet her.
- NURBS-overflader er nemme at konstruere
- Den giver mere jævn åbning, lukning og fastspændte kurver
- NURBS surface-typer anvendes på forskellige områder som f.eks. vektorgrafik
- Du kan importere NURBS-data til forskellige programmer til modellering, rendering, animation eller teknisk analyse
- NURBS hjælper med at skabe kurver og forskellige typer af organiske 3D-former
- Du har brug for færre oplysninger til at repræsentere NURBS-geometri, i modsætning til facetterede tilnærmelser
- NURBS-evalueringsreglen er nøjagtigt implementeret på enhver computergrafik
Og det er ikke slutningen af listen. Når du kigger nærmere efter, vil du opdage, at der er endnu mere at komme efter.
Er det et forsøg værd? (Konklusion)
Selv om NURBS-modellering kan virke som en hård nød at knække, skal du ikke lade dig afskrække fra at bruge den. Nøjagtigheden af den matematisk beregnede 3D-repræsentation betaler sig virkelig.
Du kan bruge NURBS-modellering til at skabe et grundlag. Derefter kan du konvertere objektet til et polygonalt net. Er det ikke en god start?
