Nacházíte se zde: Rhino3D.cz > Články > Zásuvné moduly > T-Splines 2.0 v prodeji, český manuál volně ke staženl, zaváděcí sleva do konce června!


T-Splines 2.0 v prodeji, český manuál volně ke staženl, zaváděcí sleva do konce června!

Publikováno: 15.5.2009 | Autor: Jan Slanina | Rubrika: Zásuvné moduly | Komentáře: 1 - Doporučit

ikonaT-Splines bez přehánění od základu mění způsob modelování organických tvarů v Rhinu. Už se nemusíte trápit s kreslením křivek a vymýšlením způsobů, jak je potahovat plochami, stříhat, rozdělovat, jak vytvářet plynulé přechody... s T-Splines můžete naopak plochy plasticky tvářet, libovolně složitý model se chová jako jediná editovatelná plocha. V tomto článku najdete spoustu příkladů a názorných videí.

Představujeme T-Splines 2.0 - organické modelování pro designéry

T-Splines verze 2.0 přináší několik nových nástrojů a pracovních postupů tvorby organických ploch a do prostředí Rhina nově přináší celou škálu polygonálních modelovacích postupů. T-Splines pomáhá designérům snadno vytvářet proudnicové, organické tvary pro design a výrobu. Tento plugin je těsně svázaný s Rhinem 4.0 a jedinečné nástroje pomáhají designérům zkrátit čas vývoje výrobku a dokončit úspěšně modely, jejichž vytvoření by s běžnými nástroji Rhina bylo mnohem složitější. Překlenuje zároveň propast mezi programy pro subdivision surface modeling a NURBS technologií plošného modelování v Rhinu.

Nejprve si prohlédněte dvě videa - první přináší obecné představení T-Splines 2.0, druhé shrnuje novinky ve verzi 2.0.

Představení T-Splines 2.0 pro Rhino od T-Splines na Vimeu.

Co je nového v T-Splines 2.0 pro Rhino od T-Splines na Vimeu.

Jak vám T-Splines může pomoci?

  • Navrhujte rychleji: urychlete proces návrhu a zkraťte čas, který strávíte modelováním. Nahraďte pomalé postupy plošného modelování bleskovými nástroji T-Splines pro tvorbu organických ploch.
  • Splňte snadněji požadavky zákazníka: vytvářejte snadněji modely, které splňují estetické požadavky i zadání zákazníka.
  • Buďte inovativnější: vytvářejte hladké organické tvary, které by se jen složitě modeloval jinými nástroji.
  • Buďte konkurenceschopnější: vytvořte více variant návrhu v kratším čase a reagujte rychleji na změny v zadání.
  • Tvořte modely připravené pro výrobu: matematické T-Spline plochy jsou připravené pro analýzu a výrobu.
  • Eliminujte přepracování a čištění modelu: vytvářejte finální, hladké modely bez mezer.

Vlastnosti modulu T-Splines

  • Nové modelovací postupy: polygonové modelování nebo tzv. box modeling (plastické modelování, při kterém se vychází z jednoduché primitivy, například kvádru) je technika, ve které designér zatlačuje, vytahuje a jinak deformuje základní tvary, aby bleskově dosáhl hrubého tvaru zamýšleného výrobku. Při postupném ladění tvaru materiálů lze jeho člásti členit na menší plošky pro lepší kontrolu nad lokálními detaily. T-Splines poprvé na světě přináší tyto postupy do plnokrevného NURBS modeláře.
  • Výkonné nástroje pro tvorbu ploch: díky příkazům T-Splines je snadné vygenerovat editovatelné, nečtyřhranné plochy z křivek - takové, jaké byste jen těžko modelovali pomocí NURBS.
  • Vysoká úroveň kontroly nad tvarem: zachování co nejnižšího počtu řídicích bodů je prvním pravidlem každého modelování. T-Splines vám tento úkol usnadní, protože vám umožní vkládat jednotlivé řídicí body místo celých řad bodů, jak to musíte dělat v NURBS. Tyto body můžete editovat, mazat a do ploch můžete vkládat lokální zlomy.
  • Interoperabilita: Importujte polygonové modely nebo soubory .obj a převádějte je na T-Splines plochy. T-Splines plochy jsou 100 % přímo kompatibilní s NURBS a v jakémkoliv okamžiku můžete převést svůj T-Spline model na NURBS pro případnou analýzu nebo výrobu v dalších aplikacích.

Novinky ve verzi 2.0:

  • Zlepšená editace ploch. Manipulátory pro přesun, rotaci a změnu velikosti umožňují přesný numerický vstup, je zde klikatelný heads-up display a další vylepšení.
  • Nové uchopovací prvky. Můžete přímo chytat plochy, hrany, body na ploše a tečné manipulátory.
  • Horké klávesy. Příkazům Rhina i T-Splines můžete přiřadit jednoklávesové zkratky.
  • Jednodušší plochy. Podpora trojúhelníkových a jiných n-úhelníkových (pětiúhelníkových, šestiúhelníkových atd) plošek.
  • Nástroje pro box modeling. Včetně nástrojů pro dělení plošky, vložení hrany, smazání plošky, svaření bodů, vytažení hran, zaplnění díry, slučování a mnoha dalších.
  • Přepínač smooth/mesh. Přepínač mezi zobrazením hrubé polygonové sítě a hladkou plochou pro snadnou a rychlou editaci.
  • Primitivy. Nové T-Spline primitivy kvádr, rovina, koule, anuloid, kužel a válec.
  • Symetrie. Podpora axiální a radiální symetrie.
  • Tloušťka stěny. Přeměňte jediným kliknutím T-spline plochy na tenkostěnná tělesa.
  • Kvalitnější plochy. Nové a hladší hvězdicové body (star points) produkují plochy, které jsou estetičtější, snadněji se ofsetují (jsou G1 neboli tečně návazné) a při převodu vytváří méně NURBS plátů.

Vytvářejte hladké organické modely

Skutečně vodotěsné

Vytvoření T-spline modelu, dokonce i s komplexními zakřivenými tvary, může být záležitostí několika minut. Vechny T-spline modely jsou přitozeně vodotěsné s hladkými přechody dokonce i v místech, kde plocha není čtyřhranná.

Hladký a vodotěsný T-Spline model

Libovolně komplexní modely jako jediná editovatelná plocha

Své modely můžete vytvářet jako jedinou T-Spline plochu, tak jako v případě následujícího šperku. T-Splines lze vyrábět jakýmkoliv výrobním procesem, který pracuje s NURBS plochami nebo STL sítěmi.

Libovolně komplexní T-Spline model lze editovat jako jedinou plochu

Přesné mechanické detaily lze doplnit pomocí nástrojů Rhina

T-splines můžete využít například pro vytvoření hlavního tvaru modelu. Protože jsou T-splines plně integrované v Rhinu, můžete poté využít nástroje Rhina jako jsou výstupky, žebra, zaoblení nebo booleovské funkce a přidávat pomocí nich další designové, funkční a technologické detaily.

Doplnění detailů nástroji Rhina

Vytvořte více variant návrhu v kratším čase

Vytváření organických tvarů pomocí mnoha NURBS ploch může být pracné a náročné. T-Splines vám garantují hladký, vodotěsný model, který můžete v jakémkoliv okamžiku přímo editovat prostřednictvím jeho řídicích bodů, hran nebo plošek. Díky tomu můžete vypracovat více variant svého návrhu a lépe reagovat na požadavky svých klientů.

Vytvořte více variant návrhu v kratším čase

Speciální technologie

To vše je technicky možné díky vylepšením, které jsou kompatibilní s NURBS a které najdete pouze u T-splines. Patří mezi ně:

  1. T-body, které umožní hladké propojení oblastí s vysokými detaily s méně "hustým" zbytkem plochy. viz. následující obrázek loďky.
  2. Hvězdicové body, díky kterým mohou mít T-splines expresivní, nečtyřhranné pláty, aniž by bylo nutné používat stříhání. Tyto modely jsou spojité a hladké a lze je kdykoliv přímo editovat.
  3. Tečné manipulátory, které řídí tečnost T-splines ve zlomech a na hranách ploch.

T-points - T-body
Hvězdicové body - Star points
Tečné manipulátory - tangency handles

Polygonové modelování

Síla a jednoduchost subdivision modelování skloubená s přesností NURBS

T-Splines přináší do přesného a technického prostředí Rhina zcela nové postupy práce. Tyto postupy, které jsou pro svoji bleskovou rychlost oblíbené zejména mezi grafiky a animátory, přináší stejné výhody, tedy značnou rychlost a plnou editovatelnost tvarů, nyní i průmyslovým designérům. A vůbec poprvé jsou díky T-Splines tyto technologie plně kompatibilní s NURBS a v kvalitě, která je potřebná pro sériovou výrobu.

Díky polygonovému modelování lze přímo tvarovat modely tažením vrcholů, hran a plošek
Díky polygonovému modelování lze přímo a hladce tvarovat modely tažením vrcholů, hran a plošek

Ve 3D počítačové grafice se polygonové modelování říká technologii vytváření objektů, jejichž povrchy jsou reprezentovány polygony. Základním objektem polygonového modelování je vrchol (vertex), bod v 3D prostoru. Dva vrcholy propojené úsečkou tvoří hranu (edge). Tři vrcholy, propojené navzájem třemi hranami, definují trojúhelník, což je nejjednodušší polygon. Čtyřhranné polygony (anglicky se jim říká také "quads") a trojúhelníky jsou nejběžnějšími tvary, které se používají v polygonovém modelování. Skupině polygonů, které jsou navzájem spojeny ve sdílených vrcholech, říkáme síť (mesh). Jak vidíte na následujícím obrázku, sítě jsou tvořeny malými rovinnými ploškami.

Základní pojmy polygonového modelování - vrchol, hrana, ploška a síť
Základní pojmy polygonového modelování - vrchol, hrana, ploška a síť

Níže vidíte typický postup tvorby modelu při polygonovém modelování:

typický postup tvorby modelu při polygonovém modelování

T-spline plochy lze zobrazovat jako hrubé hranaté sítě nebo jako hladké plochy. T-spline síť je skutečně rychlý, jednoduchý a přehledný způsob vizualizace T-spline; když zobrazíte T-spline jako hrubou síť, říkáme tomu polygonový režim (box mode). Následuje několik ukázek T-spline zobrazených v polygonovém a hladkém režimu.

T-Spline model zobrazený v polygonovém (vlevo) a hladkém režimu
T-Spline model zobrazený v polygonovém (vlevo) a hladkém režimu

Pomocí polygonového modelování lze zkonstruovat T-spline plochu mnoha způsoby; mezi nejběžnější patří základní polygonové modelování, populární podmnožina polygonového modelování zvaná "box modeling" (modelování z kvádru) a tvorba ploch z úseček.

Nástroje pro box modeling

Box modeling (též subdivision modeling) začíná jednoduchým kvádrem, který je postupně upravován a členěn pomocí vytažení (extruzí). Výsledná plocha je vyhlazenou verzí "kvádrového" modelu.. Díky T-Spines je tato technika vůbec poprvé plně kompatibilní s NURBS. Box modeling lze zahájit jednoduchou primitivou, jak vidíte na následujícím obrázku.

Typický postup práce při box modelingu

Při modelování metodou box modelingu se používají zejména tyto nástroje a funkce:

  • Vytahování (extruze): model můžete upravovat přidáváním geometrie a tažením plošek, hran nebo vrcholů.
  • Lokální detaily: na ploše můžete vytvářet lokální detaily a částečné izočáry, které nejdou přes celou plochu.
  • Řídicí body: přidávejte je jednotlivě kamkoliv na plochu. Pomocí těchto bodů můžete editovat jakkoliv složité spojené objekty.
  • Manipulátor: tato pro uživatele Rhina nová pomůcka nabízí plnou kontrolu nad tažením individuálních či hromadně vybraných bodů, hran plošek a vrcholů. Rychlý výběr logických skupin bodů na ploše. Pohyb v globálních a lokálních osách nebo v UVN prostoru (směr plochy U V a normála k ploše).

Pokud je pro vás polygonové, resp. subdivision surface modelování novinkou, doporučuji vám, abyste se podívali na následující videa od Guerrilla CG Projectu:

Subdivision surfaces: overview

Subdivision surfaces: topology artifacts

Způsoby tvorby ploch


Úplná svoboda při tvorbě tvaru

Rozvrhněte křivky, které definují tvar celého modelu. Vyberte všechny křivky, nechte se vést třemi kroky průvodce tvorbou plochy z křivek a vytvořte hladký editovatelný model bez nutnosti vytvářet plynulé přechody, stříhat nebo zaoblovat hrany.

  • Vytvářejte plochy ze sítě křivek: s T-Splines můžete snadno vytvořit jakýkoliv organický tvar, dokonce i s otvory a něčtyřhrannými hranicemi a to v podobě jediné editovatelné plochy zadané sítí křivek. Tato jedna T-Splines plocha je vždy bez mezer a trhlin bez ohledu na to, jak je složitá. Je hladká a má spojitou křivost všude, kde je to potřeba.
  • Potahujte plochu přes libovolné vstupní křivky: když vytváříte T-Spline plochu pomocí potahování, každá z křivek může být optimálně navržena pro daný tvar, která s ní chcete popisovat - nemusíte se starat o počet jejich řídicích bodů a o vzájemnou kompatibilitu křivek z hlediska počtu bodů. T-Splines izolují případné detaily a vygenerují plochu s řídicími body v těch místech, kde je jich kvůli vyjádření detailu potřeba - izočáry nebudou zbytečně procházet přes celou plochu,ale budou končit v T-bodech.
  • Vytvářejte nečtyřhranné plochy: pomocí příkazů v modulu T-Splines můžete v případě potřeby snadno generovat nečtyřhranné plochy - to s technologií NURBS není možné.
  • Formujte modely z T-Splines primitiv: Začněte jednoduchým objektem - koulí, válcem nebo anuloidem - a postupně z něj vytvarujte libovolně složitý organický model.

Existuje šest způsobů jak vytvořit T-spline plochu. Můžete ji vytvořit z primitivy, z řídicího polygonu úseček, z potažených křivek a pomocí opláštění sítě křivek. T-spline plochy lze také vygenerovat převodem z NURBS a převodem z polygonových sítí. Každý z těchto přístupů lze využít jak pro vytvoření celého modelu nebo jen pro vytvoření základu pro další editaci. Níže jsou názorně zobrazeny různé postupy vytvoření T-Spline plochy:

Způsoby vytvoření T-Spline plochy

  1. ze základní primitivy - začněte s primitivou a postupně vymodelujte složitější plochu
  2. z úseček - vytvořte T-spline plochu z řídicího polygonu (klece) úsečkových segmentů
  3. potažením - vytvořte T-spline plochy potažením křivek s ohledem na lokální detaily
  4. opláštěním křivek - vytvoření T-spline plochy opláštěním nečtyřhranné sítě křivek
  5. převodem z NURBS - začněte s NURBS plochou a převeďte ji na T-spline plochu
  6. převodem z polygonové sítě - začněte s převážně čtyřúhelníkovou sítí a převeďte ji na T-spline plochu

Níže najdete konkrétní modely, které byly vytvořeny třemi základními postupy modelování v T-Splines - z primitivy, z klece úseček a ze sítě křivek.

Ukázka modelů, vytvořených deformací primitivy
Ukázka T-Spline modelů, vytvořených deformací primitivy

Ukázka T-Spline modelů, vytvořených z klece úseček
Ukázka T-Spline modelů, vytvořených z klece úseček

T-Spline model ze sítě křivek 1
T-Spline model ze sítě křivek 2
T-Spline model ze sítě křivek 3
T-Spline model ze sítě křivek 4
T-Spline modely vytvořené ze sítě křivek

Plná kontrola nad tvarem objektu

Editujte plochu a přidávejte detaily pouze tam, kam chcete

  • Vytvářejte plochy s variabilními vnitřními detaily: do plochy můžete vkládat nebo odstraňovat i jednotlivé řídicí body a ne celé řady bodů, jako je tomu u NURBS.
  • Odstraňte zbytečné řídicí body: zjednodušujte modely a zvyšte jejich přehlednost a editovatelnost tím, že odstraníte řídicí body z míst, kde jsou zbytečné. Počet řídicích bodů můžete snížit až o 70%.
  • Vytvářejte lokální zlomy: tvorba zlomů, které jdou pouze přes část plochy je v NURBS geometrii složitý proces, který lze navíc provádět pouze na hranách plochy. V T-Splines se ale jedná o velice jednoduchou úlohu a plocha s lokálními zlomy navíc zůstává plně editovatelná.

Interoperabilita

Vaše modely budou připravené pro analýzu a výrobu

  • Slučujte NURBS pláty: importujte a slučujte NURBS pláty do jediné T-Splines plochy. Automaticky opravte mezery mezi plochami a dosáhněte hladké návaznosti. Snižte počet řídicích bodů, potřebných pro vyjádření tvaru modelu až o 70%.
  • Importujte polygonové modely: importujte polygonové modely ze subdivision modelářů (např. Modo, Silo atd) a převádějte je na T-Splines, resp. NURBS plochy.
  • Exportujte do NURBS: T-Spline plochy jsou 100% obousměrně kompatibilní s NURBS a v libovolnou chvíli můžete převést svůj T-Spline model na NURBS model pro následné zpracování v aplikacích pro analýzu a výrobu.
  • Plně integrované v Rhinu: k dispozici máte veškeré funkce a prostředí Rhina. Plně integrovaná nápověda a funkční klávesy.

Pro mnoho firem bude mimořádně zajímavá možnost převodu low-res polygonových modelů a nebo polygonových sítí s vysokým rozlišením, které jsou výsledkem laserového skenování, na hladké NURBS plochy. Na následujícím videu uvidíte převod naskenované sítě s vysokým rozlišením na hladkou a hlavně editovatelnou plochu:

Unikátní technologie T-Splines

Jaké kouzlo stojí za tím, že jsou T-Splines takovou jedinečnou a podmanivou technologií? Jak T-Splines překonává dědičná omezení NURBS a subdivision surface modelovacích postupů? To vše je možné díky čtyř patentovaným klíčovým komponentám T-Splines :

T-body

Neuniformní racionální b-spline plochy (NURBS) jsou definované sadou řídicích bodů, které leží (z topologického pohledu) ve čtyřhranné mřížce. Z toho v praxi často vyplývá, že velké procento řídicích bodů NURBS je nadbytečné, protože nenesou žádnou významnou geometrickou informaci, ale jsou zde jenom proto, že je to topologicky nezbytné

V následujícím modelu žáby je 55% řídicích bodů NURBS ploch přebytečných.

Naproti tomu u T-Splines je přípustné, aby mřížka řídicích bodů obsahovala pouze částečné řady řídicích bodů. Částečná řada řídicích bodů je zakončena v T-bodě, odtud název modulu i celé technologie T-Splines. Na T-Spline modelu žáby (vpravo) jsou T-body vyznačeny červeně.

NURBS model žáby má 11 625 řídicích bodů. Geometricky identická T-Spline žába obsahuje pouze 5 035 řídicích bodů. Výsledkem je mnohem lehčí a lépe editovatelná reprezentace modelu.

Model v NURBS geometrii Model v T-Splines geometrii

Minimizace počtu řídicích bodů usnadňuje tvorbu modelů, řízení hladkosti a návaznosti ploch, snižuje velikost souboru a zrychluje editaci.

Lokální detaily

Jako přímý důsledek možnosti vytvářet částečné řady řídicích bodů v rámci jedné plochy může uživatel tvořit plochy s lokálními detaily.

Zjemňování (refinement) je proces přidávání nových řídicích bodů beze změny celkového tvaru a je to důležitá a základní operace. Omezením NURBS je, že zjemňování si žádá vložení celé řady řídicích bodů a tím se značně zahušťuje celá plocha,od hrany ke hraně. T-body umožňují, aby byly T-Splines zjemňovány pouze lokálně. Jak vidíte níže, do plochy můžete vkládat i jednotlivé řídicí body, rozmístěné na částečných izočarách.

Lokální detail v T-Spline ploše
Lokální detail v T-Spline ploše - všimněte si částečných izočar, zakončených v T-bodech (odtud název T-Splines)

Podpora lokálních detailů v rámci jedné plochy usnadňuje modelování komplexních tvarů a tvorbu hladkých, vodotěsných modelů.

Nečtyřhranné plochy s hvězdicovými body

V T-Splines můžete pomocí hvězdicových bodů (star points) konstruovat nečtyřhranné plochy. Tím padá další základní omezení NURBS: pokud pomocí plošného modelování pomocí s technologií NURBS vytváříte komplexní objekt s proměnlivými detaily, křivostí a hladkostí, bude se model skládat z mnoha jednotlivých plátů (ploch). S tím vyvstává zásadní problém - dosažení a udržení spojitosti a hladkosti mezi všemi pláty.

Rozdíl mezi NURBS (vlevo) a T-Splines. NURBS model je složen z plátů, T-Spline je jediná a editovatelná plocha
Rozdíl mezi NURBS (vlevo) a T-Splines. NURBS je pospojován z plátů, kdežto T-Spline je jediná EDITOVATELNÁ plocha

Hvězdicové body také umožňují aplikaci modelovacích technik jako je vytahování (extruze), mazání plošek a slučování ploch, díky kterým má uživatel značnou svobodu při tvorbě modelu. Hvězdicové body se běžně používají při subdivision surface modelování, což je populární technologie zvláště mezi animátory, ale T-Splines tyto postupy nyní poprvé v historii přenáší na pole průmyslového designu v NURBS-kompatibilním formátu.

100% kompatibilita s NURBS

Všechny T-Splines plochy jsou 100% kompatibilní s NURBS a zaručují existenci hladkých, plynule návazných a vyrobitelných ploch bez mezer nebo prasklin. T-Spline plochy lze převést na nestříhané NURBS plochy a naopak, bez jakékoliv ztráty či změny tvaru plochy.

T-Splines nabízí nesrovnatelně efektivnější způsob převodu modelů ze subdividion surface modelářů na NURBS než ruční přemodelování těchto modelů. T-Splines překlenuje propast mezi schopnostmi tradičních subdivision surface a NURBS modelovacích programů.

T-Splines je 100% kompatibilní s NURBS
T-Splines je 100% kompatibilní s NURBS (zleva: spline v polygonovém a hladkém zobrazení a konečný NURBS model)

T-Splines lze snadno integrovat do stávajících postupů návrhu výrobků, s bezchybným napojením na zpracování v inženýrských aplikacích a na sériovou výrobu.

"Techonlogie T-Splines překonává některá omezení, které jsou dědičným břemenem konvenčních NURBS ploch. T-Splines vychází ze solidních matematických principů. Důležitým praktickým aspektem je to, že T-Splines jsou obousměrně kompatibilní s NURBS. "
--Dr. Rich Riesenfeld, průkopník použití B-splines v CADu

Související odkazy

Nahoru ↑

Diskuse k článku

  • [1] fucoullt – 23. 05. 2009, 12:08

    reagovat

    Dobrý den
    Předem díky za překlad manuálu pro T splines - další věcí je otázka ohledně nějakého šikovného vidoetutoriálu na Vaší vimeo stránce, připravujete něco? Mnoha uživatelům by určitě T splines videotutoriál usnadnil pochopení tohoto zasuvného modulu.
    Děkuji