Einführung
In Fällen, in denen du die Standardgeometrie eines Objekts so genau wie möglich darstellen musst, ist die NURBS-Modellierung die beste Option.
Die Genauigkeit ist das, was es zu einer guten Wahl für die computergestützte Modellierung (CAM) macht. Außerdem ist NURBS eine von vielen Modellierungstechniken, die du nicht verpassen darfst, wenn du lernst wie man 3D-Modelle erstellt.
Obwohl es aufgrund der surface-Qualität viele Vorteile hat, wird es wegen der Komplexität des Modellierungsprozesses oft nicht gewürdigt. Es ist also an der Zeit, die Zweifel auszuräumen und dich besser mit NURBS vertraut zu machen.
Was ist NURBS-Modellierung?
NURBS-Modellierung steht für die Non-Uniform Rational B-Splines. Sie sind eine Art der Bezier-Kurven durch eine mathematische Formel erzeugt. Sie wird also verwendet, um verschiedene Arten von 3D-Formen mit komplexer Mathematik darstellen.
Deshalb sind NURBS-Modelle extrem flexibel und eignen sich für alle Oberflächenmodellierungsprozesse: detaillierte Illustrationen, Animationen und Entwürfe, die an die Fertigungsstraßen geschickt werden.
Was ist die beste Software für die NURBS-Modellierung?
- Blender - Das beste kostenlose Tool für Anfänger. Du kannst mit einem tollen Programm für die NURBS-Modellierung loslegen.
- Nashorn - Es ist viel einfacher zu bedienen als Studiotools. Viele Leute bevorzugen Rhino auch wegen seiner parametrischen Modellierungszusätze.
- Mol - es ist ein benutzerfreundlicheres und einfacheres Programm. Es kostet viel weniger als Rhino.
- Autodesk Alias - Der mit Abstand beste NURBS-Modellierer. Im Vergleich zu Rhino kann er Oberflächen besser bearbeiten. Wenn du Modelle machst, die hergestellt werden sollen, empfehle ich dir, diese Software auszuprobieren.
- Ayam - Eine weitere kostenlose Option. Sie wird auch heute noch aktualisiert und weiterentwickelt.
Modellieren mit NURBS
Die NURBS-Modellierung ist eine hervorragende Grundlage für die Erstellung von 3D-Objekten. Mit dieser Technologie können sie entweder mit NURBS Primitive oder Flächen.
Im ersten Fall liegen die Objekte in Form von geometrischen Grundformen wie Würfel, Zylinder, Kegel, Kugel usw. vor. Du kannst aus diesen Formen jede beliebige 3D-Form erstellen, indem du die unerwünschten Teile ausschneidest, die Bildhauerwerkzeuge verwendest oder die Attribute der Primitive änderst.
Was die NURBS surfaces angeht, musst du zunächst die NURBS-Kurven und surfaces konstruieren, auf denen du die 3D-Form aufbaust. Erst dann solltest du die NURBS surfaces konstruieren.
Was ist der Unterschied zwischen Polygonal- und NURBS-Modellierung?
Polygonale und NURBS-Modellierung findest du in jedem 3D-Modellierungsdienste da sie sich ziemlich ähnlich sind. Dennoch gibt es einige Unterschiede, die sie voneinander unterscheiden. Da du dich wahrscheinlich schon mit der polygonalen Modellierung beschäftigt hast, müssen wir diese Unterschiede behandeln, um den Kontrast zu verdeutlichen.
Arbeitsablauf modellieren
Das Erstellen von Objekten in der polygonalen Modellierung ist einfach, denn normalerweise wird ein N-Gon verwendet, um das Mesh zu manipulieren und zu verändern.
Bei NURBS hingegen ist das anders, Objekte sind immer 4-seitig, was einige Einschränkungen im Modellierungsworkflow mit sich bringt.
Außerdem sind NURBS-Objekte immer getrennt und schwer zu verbinden, obwohl du die Nähte zwischen ihnen nicht einmal siehst.
Profi-Tipp: ein NURBS-Objekt in ein Polygonnetz für den Fall, dass du es animieren willst, damit sich die Verbindungen nicht lösen.
Dateigröße
Wenn du polygonal-Modelle in andere 3D-Modellierungssoftware und -programme überträgst, werden meshes oft aus verschiedenen Gründen verzerrt.
Bei der NURBS-Modellierung tritt dieses Problem jedoch nicht auf, da die Dateien, die mathematische Modellpunkte enthalten, leicht zu lesen sind. Außerdem ist die NURBS-Dateien sind kleiner Das macht sie auch einfacher zu lagern.
Texturierung
Um Texturen einfach um dein 3D-Objekt zu wickeln, musst du es in eine flache 2D-Darstellung aufteilen - eine UV-Karte. Es macht dein Objekt realistischer.
Leider funktioniert es nicht mit NURBS. Du kannst die NURBS-Objekte nicht UV-entpacken Deshalb ist es besser, ein polygonales Mesh zu verwenden, um die Textur an dein Mesh anzupassen.
Berechnungen
Die polygonale Modellierung verwendet flache Ebenen oder Polygone, um ein Objekt zu erstellen. Dementsprechend berechnet es diese Polygone. Allerdings werden dabei die Linien zwischen den Punkten berechnet, so dass keine glatten Kurven entstehen können.
Hinweis: Du kannst Glättungsgruppen verwenden und die Anzahl der Polygone erhöhen, um den Eindruck von glatteren Kurven zu erzeugen.
NURBSauf der anderen Seite, nutzt komplexe Mathematik, um die Splines zwischen Punkten zu berechnen, die ein Netz bilden.
Sie ermöglicht eine höhere Genauigkeit als die polygonale Modellierung, NURBS-Berechnungen sind schwieriger zu verarbeiten. Kein Wunder, dass du NURBS nie in Videospielen sehen wirst. Es wird nicht in Anwendungen verwendet, bei denen die Rendering-Zeit schnell sein muss.
Die Vorteile von NURBS
Vielleicht schreckt dich die Komplexität der mathematischen Berechnungen jetzt von der NURBS-Route ab. Zwar hat sie im Vergleich zur polygonal-Modellierung zu viele Kontrollpunkte, aber sie hat viele Vorteile, die du nicht übersehen solltest. Erfahre mehr über eine Polygonnetz hier.
- NURBS-Flächen sind einfach zu konstruieren
- Sie bietet sanftere Kurven beim Öffnen, Schließen und Klemmen
- NURBS surface Typen werden in verschiedenen Bereichen wie Vektorgrafik eingesetzt
- Du kannst NURBS-Daten in verschiedene Modellierungs-, Rendering-, Animations- oder technische Analysesoftware importieren
- NURBS hilft bei der Erstellung von Kurven und verschiedenen Arten von organischen 3D-Formen
- Du brauchst weniger Informationen, um eine NURBS-Geometrie darzustellen, anders als bei facettierten Annäherungen
- Die Bewertungsregel von NURBS wird auf jeder Computergrafik genau umgesetzt
Und das ist noch nicht das Ende der Liste. Wenn du genauer hinsiehst, wirst du feststellen, dass es noch mehr gibt.
Ist es einen Versuch wert? (Fazit)
Auch wenn die NURBS-Modellierung eine harte Nuss zu sein scheint, solltest du dich nicht davon abschrecken lassen, sie zu verwenden. Die Genauigkeit der mathematisch berechneten 3D-Darstellung zahlt sich wirklich aus.
Du kannst die NURBS-Modellierung verwenden, um eine Basis zu erstellen. Dann wandelst du das Objekt in ein Polygonnetz um. Ist das nicht ein toller Anfang?
