寒假Rhino入门教程系列第六课

wdc63 · 发表于 2010-2-14 17:40:58

LESSON6 曲面命令（下）

昨天讲了Rhino的曲面生成功能，Rhino真正强大的部分是在它对曲面的修改功能。可以说任何模型都不是靠一次性生成的，一个复杂完整性的场景模型是对初始造型的不断修改和细化出来的。
Rhino提供了很多编辑、修改曲面的功能，我平时爱好玩各种各样的软件，就对曲面的修改来说，Rhino是我见过的三维软件中最为强大的，它几乎涵盖了其它NURBS软件的所有功能。下面我们就来学习Rhino中的这一部分精髓。

6.1 点的编辑
前面已经讲过曲线上的属性点。对于曲面而言，在Rhino中您只能打开CV点进行控制，这种类似用手捏橡皮泥的建模手法可以给我们提供很多灵感，譬如在设计初期的造型推敲。
我们来看看Rhino LEVEL1培训教程上的一个例子：用Rhino建一个鸭子。

我们先建立两个基本型，分别作为鸭子的躯体和头部。

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我们打开这两个球体的CV点，发现CV点权重不同，它们是有理的，曲线上的理论在这里仍然适用，这样的曲面在变形时也不好控制，我们重建球体，先把它变做假球。

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选中两个球体，点击

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重建曲面，重建选项如下：

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重建之后，这两个球体的结构线发生变化，CV点分布也变得均匀。

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好，现在我们逐步来拖动曲面CV点进行变形。

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先锁定头，变化身体。保持正交打开我们能更容易控制，在2D投影视图内进行，然后框选CV点，这可以保证我们进行对称的变化。

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身体差不多了，我们来调整头的形状。

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好，时间关系，我就不把它做得很像了，我们现在把鸭子的嘴剪切出来，转到侧视图，建立如图曲线。

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我们使用

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spilit，分割命令，在侧视图内进行分割，分割方法和曲线分割类似。这样鸭子的嘴唇就被分离出来。我们再次使用分割和blend命令建立鸭子的颈项，再使用椭圆球体建立鸭子的眼睛，这样一个鸭子模型就差不多完成了。

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您一定很很惊奇这种建模方式，关于控制点的运用在Rhino中也是一个很值得探讨的问题，CV点直接和NURBS的底层属性相连，因此您也需要在理解到NURBS之后才能将控制点运用的境界提高一个层次，Rhino中还有很多关于控制点的命令，我就不多叙述了，您下来自己尝试一下，说不定又更多惊奇发现。

6.2 分割和修剪
刚才那个鸭子的例子中我们已经接触了一下分割。现在我们来看看曲线的分割和修剪。（和讲解曲线分割修剪一样，两个命令我只讲其中一个）
6.2.1 曲线作为分割边界
曲线作为曲面的分割边界，曲线不需要在曲面上，但记住这一点：
曲线对曲面的分割是以工作平面投影线为分割基础的。
来看这个例子：

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我们在TOP视图下选择曲线对曲面进行分割：

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我们在RIGHT视图下对曲面进行分割：

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看了这个例子，您应该很明白曲线对曲面进行分割是何样一种运作原理了。

6.2.2 曲面作为分割边界
若是曲面和曲面进行分割，曲面之间必须相交，并且相交部分能够将被分割曲面"割开"，否则，您也不能进行分割。
举个例子：

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wdc63 · 发表于 2010-2-14 17:41:26

6.2.3 还原分割和修剪
前面已经讲过，曲面分割和修剪的实质是隐藏，在任何时候您都可以使用取消分割（untrim）（

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右键）来恢复被分割和修剪的对象。执行此命令之后选择被修剪对象的边缘即可。
关于修剪，它和分割实质是一样的，我就不多讲了

6.3 链接曲面
链接曲面使用链接

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（join）命令。链接命令可以把拥有公共边界或者"边界相距很近"的曲面对象结合成一个对象。被链接的曲面组叫做"多重曲面"。很多人就认为这个命令其实就是一种编组的命令。其实不然，我们知道Rhino在渲染时会将NURBS转换为polygon，polygon对象不可能像nurbs一样具有天生描述曲面的功能。所以在曲面转化为多边形的过程中，两个相邻本来紧贴的曲面可能出现"漏光"的情况。若是这两个曲面被结合成了多重曲面，那么Rhino在转换时会将它处理成一个对象。不会出现"漏光"情况。
所以我建议您在渲染之前尽量链接模型中能够链接的面。

这个命令的反命令为"炸开"

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（Explode）。

6.4 延伸曲面

下面讲到的这几个命令都在曲面工具集里：

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延伸曲面

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（ExtendSrf）：延伸曲面和延伸曲线不同，它不能将曲面延伸至某个对象。
用法：点击这个命令后选择需要延伸的曲面边缘，延伸类型有直线延伸和平滑延伸两种。

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然后在命令行输入延伸长度或者鼠标点击选择长度。

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6.5 曲面倒角
曲面倒角

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：和曲线倒角一样，分倒圆角和倒斜角两种。
我们后面还会遇到一个倒角命令：

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实体倒角。实体倒角在建模时往往比曲面倒角更为好用，这个点到为止，我们看看曲面倒角的用法。

曲面倒角只能针对两个曲面的倒角。倒角的位置是由鼠标确定的，我们来看下面这个例子：

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我们建立一组这样的曲面，我们使用倒角命令分别用鼠标点击字母标示的位置，看看有什么样的结果：

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OK，倒角结果一目了然。您还注意一下倒角的命令参数，您可以选择是否修剪和是否延伸等参数。
倒角不仅适用于开放曲面之间，它还适用于闭合曲面之间，例如球体：

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6.6 偏移工具

偏移工具

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（offsetsrf）：我们以后将经常用到这个功能，例如将墙面生成厚度。偏移工具可以针对大量曲面同时进行，例如我建立了每层平面生成楼板层：

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使用这个命令之后出现的白色箭头是偏移方向，偏移方向是按照曲面的法线进行的，您可以点击曲面翻转偏移方向。

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6.7 混接曲面
混接曲面

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(blendsrf)：非常强大，它可以在两个曲面产生一个过渡曲面。我们看到的汽车等工业产品模型，它的整个身体怎么可能只是一块面呢？很多时候这些模型都是由若干曲面组合起来的。其思维大多数是先建立关键曲面，再把这些曲面连起来。混接曲面在其中用得最多。

我们来看它的用法：

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我建立了如图两个曲面，我们我们现在来试试混接命令。

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点击混接命令，先鼠标选择边界A处，点空格，再选择边界B处，点击空格。

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弹出的选项我们可以控制滑竿来调节原始曲面在转折处对混接曲面的影响力度。这个我们也可以手动拉动曲线CV点控制。最终生成如图混接曲面：

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我们再次依次点击AC处边界点：

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连接边界发生了变化。

混接曲面命令在两个曲面之间生成混合表面时，需要统一闭合边结合点的方向，这不能由程序自动判断，而是通过判断据鼠标点击位置最近的边界点。我们第一次混接是正常的，第二次封闭边结合点的位置虽然相同，但方向相反，所以混合曲面发生了翻转现象。我第一次用它时也出现错误而纳闷儿了一会儿。

wdc63 · 发表于 2010-2-14 17:41:47

6.8合并曲面

合并曲面

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（mergesfr）：可以用于合并两个曲面，这个功能不太好用，因为它的限定条件太多了：

能够被合并的两个曲面必要条件必须是：

l
未修剪的

l
至少有一边"完全重合"

合并曲面有如下参数选项：

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平滑可以确定相交处是否平滑，公差允许相交处存在很小的边界差距。我们看看不同参数下的效果：

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尽管如此，这个命令还是有很多满足了以上两个条件的曲面不能被合并为一个曲面，那和曲面的内在性质有关，我们后面遇到再讲。

6.9 衔接曲面

衔接曲面

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（matchsfr）：不能把两个曲面合并在一起，但它能让两个曲面边界"完全重合"我们在合并曲面失效时，可以使用衔接曲面先把两个曲面的边界重合在一起。

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点击衔接曲面命令，会让我们两次选择曲面边缘。

衔接曲面会给出一系列选项

位置（又称G0连续）：可理解为第一个曲面继承第二个曲面的位置。

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相切（又称G1连续）：可理解为第一个曲面与第二个曲面相切。

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曲率（又称G2连续）：可理解为第一个曲面继承第二个曲面的曲率（此时两者结合最为平滑但产生较大的位置差）。

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互相衔接：第一个曲面和第二个曲面互相继承对方发生G0、G1和G2连续。

维持另一端：维持第一个曲面选取边界所在位置。

另外注意结构线方向和混接命令类似，衔接时一定要点击同一侧，否则会犯类似错误：

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附：几何学上的G0、G1和G2连续

刚才提到了G0连续（位置）、G1连续（相切）、G2连续（曲率）

您会在使用Rhino时经常遇到这几个选项，我这里讲一讲这几种连续方式的概念：

G0连续：当两个表面相接，若我们提取出它们的剖面线，这两根线其中一根端点与另一根端点直接相连，我们就叫做这两个表面处于GO连续状态。

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G1连续：两个曲面截面曲线彼此连接在一起，而且处于彼此相切的状态。（准确叙述是曲线的一阶导数连续）。那么我们认为这两个曲面处于G1连续。（可以理解为每根曲线各增加一个CV点让他们彼此相切，因此叫G1。）

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G2连续：两个曲面截面曲线彼此连接在一起，而且这两根曲线的曲率处于连续状态，这时我们可以称这两个面处于G2连续状态。（可以理解为两根曲线各增加了两个CV点让它们的曲率连续，因此叫做G2。）

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很多时候我们做出来的模型在本来希望平滑相接的地方但看起来有明显的转折痕迹，那就是因为面的连续性不够的问题，那我们就需要调整面的连续性。

一般来说，您可以肉眼看出G0连续，但无法通过肉眼判断G1和G2连续。我们可以使用Rhino的曲面斑马线

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(Zebra)命令判断曲面处于何种连续性状态。

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我们建筑学建模时达到G1连续就够了，很多工程上的模型譬如汽车、航天等需要模型达到G2连续。

前几天布置的作业都没人交，我也不知道是否有人下去练习了，因此以后就不布置作业了，下课。

wdc63 · 发表于 2010-2-14 17:45:32

昨天没有来，今天发两课

wangqiuan · 发表于 2010-2-14 19:30:21

新年好，辛苦了。沙发一下，呵呵

wangqiuan · 发表于 2010-2-14 19:40:47

新年好，辛苦了。沙发一下，呵呵

haroo · 发表于 2010-2-25 15:24:04

学习了！！！！

tanspider · 发表于 2010-2-27 11:23:54

怎么图片都看不了了

tanspider · 发表于 2010-2-27 14:34:47

5555.。。。图片看不到了

tanspider · 发表于 2010-2-28 00:07:06

终于看到了。。。太感激了

sfancys · 发表于 2010-4-15 01:57:45

辛苦了~！！！很有收获
神作

东林园林 · 发表于 2011-1-29 19:06:33

谢谢版主，你让我明白了什么是G1连续，G2连续和G3连续。

3582076094 · 发表于 2011-2-15 19:59:33

没一张都必须支持，收藏了

617500672 · 发表于 2011-3-28 18:08:54

支持。。。。。。

swimhunter · 发表于 2011-7-13 15:15:51

LESSON 6了，先顶了再慢慢看～～～

1236542020 · 发表于 2011-8-9 11:42:45

学习了……

yiyiyaya · 发表于 2011-9-6 20:08:29

楼主好强大~~

copland · 发表于 2011-10-4 14:24:13

楼主辛苦！

peter2009st · 发表于 2011-10-25 15:00:34

强人。。。。。。。。。。。。。

发型销魂 · 发表于 2012-1-29 11:59:12

现在交作业是不是有点晚了.....

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