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

Vložení komentáře

* = Povinné položky

Každý příspěvěk je nutné z důvodů ochrany proti komentářovému spamu autorizovat pomocí opsání písmen a čísel z vedlejšího obrázku (na velikosti písmen nezáleží). Vaše jméno a e-mail (nebude zobrazen) stačí zadat pouze poprvé, systém si pro příště Vaše údaje zapamatuje (vyžaduje podporu cookies ve Vašem prohlížeči). Pro zalomení řádku použijte 1x Enter, pro nový odstavec 2x Enter. Z HTML značek jsou povoleny pouze <em> a <strong>. Text začínající řetezcem http:// a ftp:// bude automaticky převeden na odkaz.

Tyto komentáře slouží pouze jako doplněk článku – pro názory uživatelů, opravy a podobně. Pro obecné nebo delší diskuse prosím využijte náš spřátelený diskusní server Rhino3D.sk. Komentáře prosím pište česky, s diakritikou. Vulgární, urážlivé, nesmyslné, warez, nebo jakkoli jinak nevhodné příspěvky budou smazány!

Nahoru ↑