En introduksjon til NURBS-modelleringsprogramvare

Introduksjon

I tilfeller hvor du trenger å representere standardgeometrien til et objekt så nøyaktig som mulig, er NURBS-modellering det beste alternativet å gå med. 

Nøyaktigheten er det som gjør den til et godt valg for datastøttet modellering (CAM). Dessuten er NURBS en av mange modelleringsteknikker, du kan bare ikke gå glipp av når du lærer hvordan 3D-modellere.

Selv om den har mange fordeler på grunn av surface-kvaliteten – blir den ofte ubemerket på grunn av kompleksiteten i modelleringsprosessen. Så det er på tide å fjerne tvilen og få deg til å kjenne NURBS bedre.

Hva er NURBS-modellering?

NURBS-modellering står for Non-Uniform Rational B-Splines. De er en type Bezier-kurver generert gjennom en matematisk formel. Så det er vant til representere ulike typer 3D-former med kompleks matematikk. 

Det er derfor NURBS-modeller er ekstremt fleksible og egnet for alle surface-modelleringsprosesser: detaljerte illustrasjoner, animasjoner og design sendt til produksjons samlebånd.

Hva er den beste programvaren for NURBS-modellering?

1. Blender – Det beste gratisverktøyet for nybegynnere. Du kan komme i gang med et flott program for NURBS-modellering.
2. Neshorn – Det er mye enklere å bruke enn Studiotools. Mange foretrekker Rhino også for sine parametriske modelleringstillegg.
3. Mol – det er et mer brukervennlig og enklere program. Det koster mye mindre enn Rhino.
4. Autodesk Alias – Den desidert beste NURBS-modellen. Den kan håndtere surfaces bedre sammenlignet med Rhino. Hvis du lager modeller som skal produseres, anbefaler jeg på det sterkeste å prøve denne programvaren.
5. Ayam – Et gratis alternativ til. Den blir fortsatt oppdatert og utviklet frem til i dag.

Modellering med NURBS

NURBS-modellering er et flott grunnlag for å lage 3D-objekter. Med denne teknologien kan de konstrueres med begge NURBS primitiver eller surfaces. 

I det første tilfellet er objekter i form av grunnleggende geometriske former som en kube, sylinder, kjegle, kule osv. Du kan lage hvilken som helst 3D-form fra disse formene ved å kutte ut de uønskede delene, bruke skulpturverktøy eller endre attributtene av primitivene. 

Når det gjelder NURBS surfaces, må du begynne med å konstruere NURBS-kurvene og surfaces for å bygge 3D-formen på. Først da bør du konstruere NURBS surface.

Hva er forskjellen mellom Polygonal og NURBS-modellering?

Du vil møte polygonal og NURBS modellering i alle 3D-modelleringstjenester siden de er ganske like. Likevel, noen forskjeller skiller dem fra hverandre. Siden du sannsynligvis allerede har gått gjennom polygonal-modellering, må vi dekke disse forskjellene for å vise kontrasten. 

Arbeidsflyt for modellering

Å lage objekter i polygonal-modellering er enkelt fordi det vanligvis er en N-gon som brukes til å manipulere og endre mesh.  

I NURBS, tvert imot, objekter er alltid 4-sidige, noe som setter noen begrensninger i arbeidsflyten for modellering.

Dessuten er NURBS-objekter alltid adskilte og vanskelige å feste, selv om du ikke en gang ser sømmene mellom dem. 

Proff-tips: konverter et NURBS-objekt til en polygon mesh i tilfelle du ønsker å animere den, slik at leddene ikke går fra hverandre.

Filstørrelse

Når du overfører polygonal-modeller opprettet til forskjellige 3D-modelleringsprogramvare og -programmer, blir meshes ofte forvrengt av flere årsaker. 

Imidlertid kan du ikke face det samme problemet med NURBS-modellering siden filene som inneholder matematiske modellpunkter er lett å lese. Dessuten NURBS-filer er mindre i størrelse som også gjør dem lettere å lagre.

Teksturering

For å enkelt vikle teksturer rundt 3D-objektet ditt, må du dele det opp i en flat 2D-representasjon – en UV map. Det gjør objektet ditt mer realistisk. 

Dessverre vil det ikke fungere med NURBS. Du kan ikke UV-pakke ut NURBS-objektene så det er bedre å bruke polygonal mesh for å justere tekstur på mesh. 

Beregninger

Polygonal-modellering bruker flate plan eller polygon-er for å lage et objekt. Tilsvarende beregner den disse polygon-ene. Den beregner imidlertid linjene mellom punktene, så den kan ikke lage en jevn kurve.

Merk: Du kan bruke utjevningsgrupper og øke antallet polygon-er for å skape oppfatningen av de jevnere kurvene.

NURBS, på den andre siden, bruker kompleks matematikk for å beregne splines mellom punkter som utgjør en mesh.

Selv om det tillater høyere nøyaktighet enn i polygonal-modellering, NURBS-beregninger er vanskeligere å behandle. Ikke rart at du aldri vil se NURBS i videospill. Den brukes ikke i applikasjoner der gjengivelsestiden må være rask.

Fordelene med NURBS

Kanskje kompleksiteten til matematiske beregninger nå skremmer deg vekk fra NURBS-ruten. Mens den har for mange kontrollpunkter sammenlignet med polygonal-modellering, har den mange fordeler du ikke bør overse. Lær mer om a polygon mesh her.

• NURBS surfaces er enkle å konstruere
• Den gir jevnere åpne, lukkede og fastklemte kurver
• NURBS surface-typer brukes i forskjellige domener som vektorgrafikk
• Du kan importere NURBS-data til annen programvare for modellering, gjengivelse, animasjon eller ingeniøranalyse
• NURBS hjelper til med å lage kurver og ulike typer organiske 3D-former
• Du trenger mindre informasjon for å representere NURBS-geometri, i motsetning til med faceted-tilnærminger
• Evalueringsregelen til NURBS er nøyaktig implementert på all datagrafikk

Og det er ikke slutten på listen. Når du ser nærmere på det, vil du finne ut at det er enda mer.

Er det verdt et forsøk? (Konklusjon)

Selv om NURBS-modellering kan virke som en tøff nøtt å knekke, bør du ikke bli motet fra å bruke den. Nøyaktigheten til den matematisk beregnede 3D-representasjonen lønner seg virkelig. 
Du kan bruke NURBS-modellering for å lage et grunnlag. Konverter deretter objektet til en polygonal mesh. Er ikke det en god start?