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1.1 Rhino 8.0概述

Rhino 8.0是一款基于NURBS开发的功能强大的高级建模软件,新增Grasshopper参数化插件、连续性控制调节自动连续实时预览功能,面或体增加渲染实体功能。Rhino 8.0也是三维设计师们所说的犀牛软件。

1.1.1 Rhino 8.0界面

打开Rhino 8.0,将看到它的工作界面大致由文本命令操作窗口、图标命令面板及中心区域的4个工作视窗构成(Top视窗、Perspective视窗、Front视窗、Right视窗)。Rhino 8.0工作界面的具体结构如图1-1所示。

图1-1 Rhino 8.0工作界面 [1]

1.菜单栏

菜单栏是文本命令的一种。与图标命令方式不同,它囊括了各种各样的文本命令与帮助信息,用户在操作中可以直接通过选择命令来执行相应的操作。

2.命令监视区

命令监视区用于监视各种命令的执行状态,并以文本形式显示出来。

3.命令输入区

命令输入区用于接收各种文本命令的输入,提供命令参数设置。命令监视区与命令输入区又被并称为命令行,在使用工具或命令的同时,命令行中会进行相应的更新。

4.工具列群组

工具列群组汇聚了一些常用的选项卡命令。它们以图标的形式提供给用户,可以提高工作效率。可以添加工具列或移除工具列。

5.边栏工具列

边栏工具列(简称“边栏”)列出了常用的建模指令,包括点、曲线、网格、曲面、布尔运算、实体及其他变动指令。

6.控制面板

控制面板用于展示各个物件、图层、渲染、材质等的属性设置选项。在选取工作视窗中的物件时,可以查看它们的属性,分配各自的图层。在使用相关命令或工具时,可以查看该命令或工具的帮助信息。

7.Perspective视窗

Perspective视窗以立体方式展现正在构建的三维对象,展现方式有线框模式、着色模式等。用户可以在Perspective视窗中旋转三维对象,从各个角度观察正在创建的对象。

8.正交视窗

3个正交视窗(Top视窗、Right视窗、Front视窗),分别从不同的方位展现正在构建的对象,合理地布置和分配要创建模型的方位。通过正交视窗,可以更好地完成较为精确的建模。需要注意的是,这些工作视窗在工作区域的排列不是固定不变的,还可以添加更多的工作视窗,如后视窗、底视窗、左视窗等。

技术要点:

Perspective视窗和3个正交视窗组合成“工作视窗”。

9.状态栏

状态栏主要用于显示某些信息或控制某些项目,这些信息或项目包括工作平面坐标信息、工作图层、锁定格点、物件锁点、智慧轨迹、记录构建历史等。

1.1.2 Rhino 8.0建模的相关术语

在讲解Rhino 8.0中的工具命令之前,需要对它的常见术语说明一下,这些理论部分的知识对理解命令有很大的帮助。即使未能完全理解也没有关系,在后面真正遇到时可以返回这里进行巩固,这样可以对学习有很大的帮助。

1.非统一有理B样条

Rhino 8.0是以NURBS为基础的三维造型软件,通过它创建的一切对象均由NURBS定义。NURBS是一种非常出色的建模方式,是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,直译过来就是非统一有理B样条。在高级三维软件中都支持这种建模方式,与传统的网格建模方式相比,它能够更好地控制物件表面的曲线度,从而创建出更为逼真、生动的造型。使用NURBS建模,可以创建出各种复杂的曲面造型,以及特殊的效果,如动物模型、流畅的汽车外形等。图1-2中为NURBS建模中常见的元素。

图1-2 NURBS建模中常见的元素

2.阶数

一条NURBS曲线有4个重要的参数,分别是阶数(Degree)、控制点(Control Point)、节点(Knot)、评定规则(Evaluationrule)。其中,阶数是主要参数,又被称为度数,它的值总是一个整数。这项指数决定了曲线的光滑度,如直线为一阶,抛物线为二阶等。其中的一阶、二阶,分别代表该曲线的阶数为1、2。

通常情况下,曲线的阶数越高曲面表现得就越光滑,其计算起来所需的时间也就越长。所以曲线的阶数不宜设置得过高,满足要求即可,以免给以后的编辑带来困难。先创建一条直线,将其复制为几份,然后将它们更改为不同的阶数。可以看出,随着阶数的不同,控制点的数目也会随之增加。在移动这些控制点时就会发现,这些控制点管辖的范围也不尽相同,如图1-3所示。

图1-3 阶数对曲线的影响

技术要点:

若要更改曲线的阶数,可以在【曲线】选项卡中选择【更改阶数】工具 ,也可以执行【编辑】|【更改阶数】命令对曲线(或曲面)的阶数进行更改。

3.控制点

这里对控制点与编辑点进行区分。控制点一般在曲线之外,在Rhino 8.0中呈虚线显示,被称为外壳线,而编辑点则位于曲线之上,并且在向一个方向移动控制点时,控制点左、右两侧的曲线随着控制点的移动而发生变化,而在拖动编辑点时,编辑点始终会位于曲线之上,无法脱离,如图1-4所示。

图1-4 控制点与编辑点的区别

在修改曲线的造型时,一般是通过移动曲线的控制点来完成的。控制点为附着在外壳线虚线上的点群。由于曲线的阶数与跨距的不同,移动控制点对曲线的影响也不同。移动控制点对曲线的影响程度又被称为权重(Weight),如果一条曲线的所有控制点的权重相同,则该曲线被称为非有理线条。反之,则被称为有理线条。

技术要点:

控制点的权重可以在【点的编辑】选项卡(该选项卡需要手动调出来)中选择【编辑控制点权值】工具 更改。

4.节点

关于曲线上节点的数目可以通过控制点的数目减去曲线的阶数,并加1计算得到。增加节点,控制点也会增加;删除节点,控制点也会被删除。控制点与节点的关系如图1-5所示(图中曲线的阶数为3)。

图1-5 控制点与节点的关系

在曲线的创建中,节点显得不太重要,但是如果以这条曲线为基础创建一个曲面。这时可以看到,曲线节点的位置与曲面结构线的位置一一对应,如图1-6所示。

技术要点:

如果两个节点发生重叠,则重叠处的NURBS曲面会变得不光滑。当节点的多样性值与阶数一样时,被称为全复节点(Full Multiplicity Knot),这种节点会在NURBS曲线上形成锐角点(Kink)。

图1-6 曲线节点与曲面结构线的对应关系 ygQ42dwGx3PsnFsMTc8tqXfTHqP9iTRUwre3aj+F4EoY2+H+gTLzXTbOEGFPEMIL

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