Rhino Modeling

NURBS要素の重要性

　３次元形状を表現する方法として代表的なものにポリゴンとNURBSがあります。
ポリゴンは点群を結ぶ線によりパッチと呼ばれる３角または４角の面を作り形状を表現します。
点群は３次元の位置情報（x,y,z）のみで決められ拘束されるような要素はありません。
思いのままに点を増やすことによって複雑な形状を形作れるポリゴンは、フラクタルな自然界に見られるような形状を思いのまま表現できる方法です。
その反面それぞれの点が独立した点なので面の流れを表現したいとき、それぞれの点を正確な位置に配置する必要があり非常に神経を使った細かい作業になってしまいます。
対してNURBSは、制御点と言う点だけではなく、次数と言う要素が制御点とノットという要素の関係を取り決め、制御点とノットの２つの層によって形を特徴づける滑らかさを決め維持しながらモデリングします。
滑らかさはU方向V方向別々に設定でき、各方向の面の端から端まで滑らかさを表す要素状態は変化せず通して表現されるので、U方向V方向に流れを持つ面表現を簡単に作り出せます。
この特徴により、NURBSは彫刻的な面を持つ工業製品を表現するのに適しています。
逆にポリゴンで表現し易いフラクタルな形状は、NURBSの滑らかさを表現するための要素が邪魔をし、細かく面を分けなければ表現できず適していません。
ポリゴンは自然界の形状を表現し易く、NURBSは滑らかな流れを持つ彫刻的な面表現に適しています。

　NURBSを使ったモデリングでは面の流れを考え、表現する滑らかさを適切な次数と制御点数（必要最低限の次数と制御点数）を決めることにより編集し易い快適なモデリングに繋がります。

アドビ社のIllustratorなどでパスを描く場合、制御点やハンドルを求める形状に対して必要最低限の情報を与えることにより編集し易いデータとして取り扱うことができます。
不用意に制御点やハンドルが多いデータは、その後の編集作業でのレスポンスは悪くなることが解ります。
NURBSを使ったモデリングでも同じことが言えます。

　１枚の面だと簡単にNURBSでも必要最低限の制御点数で形状を表現することができます。

　しかし、３次元形状は奥行き方向の関係があり、全ての面で整合性と連続性を含め考慮に入れなければ、完成であるソリッドデータにはできません。
必要最低限の次数と制御点数の面で構築する際必要になるのは隣接する面のNURBS要素がどのような状態であるか、そして制御点を無暗に増やさずスムーズに結合するために要素をどのようにコントロールして合わせていくか的確なコマンド操作が必要になります。

　NURBSモデリングはNURBSの理解を深め必要最低限の面と制御点数で求める形を構築することを可能にしてくれます。
この方法は編集し易く３次元空間で検討しながらのモデリングをレスポンス良くおこなうことができ、完成後の編集も効率よく作業できます。

しかし、現在のRhinocerosにおいても全ての要素を思い通りに扱えるわけではないです。
要素によってはコントロールが難しく、モデリング方法に適したコマンドがどのようなものなのかを探り、提案し、開発されることを目指しています。
  1. 2008/08/04(月) 17:03:39|
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ありがとうございました。

第１回NURBSモデリングBasicクラス無事行うことができました。
御参加下さりました方々にお礼を申し上げます。

データ品質、PDQを考慮に入れることから始まったNURBSモデリングですが、RhinocerosがNURBSをどのように扱い形状表現しているのか、また付加情報を持つオブジェクトはどのような状態なのかをRhinocerosのオブジェクト情報だけでは見えない部分までの要素をそれぞれのオブジェクトを取り上げ推測しながら解説いたしました。
このことにより各作図コマンドがNURBSをどのように扱い形状表現しているか正確に理解して頂けたかと思っています。
これらの知識を様々なケースで編集コマンドを使い検証することによって理解を深め、少ない制御点数の面で、整合性、連続性を考慮に入れ編集し易いデータをソリッドデータとして構築する事ができます。

次クラスのAdvanceでは、ポイントとなる検証ケースを取り上げ、面の整合性、連続性を整える上でNURBSの要素状態をどのようにコントロールしていくか解説していきます。

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残念ながらまだAdvanceクラスの用意が整っていません。
ただ今急ピッチでまとめている状況です。
第１回Basicクラスに参加して頂いた方にとってはAdvanceクラス受講をお待たせしてしまうこと深くお詫びいたします。
用意ができ次第メールにてお知らせいたしますので、ご検討頂けましたら幸いです。
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  1. 2008/08/03(日) 19:19:46|
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