Основы сплайнового моделирования

4.1 Сплайны в трехмерном моделировании

Сплайны (Spline) — это двумерные объекты, которые могут служить основой для построения трехмерных тел. Сплайны представляют собой линии, форма которых определяется типом вершин, через которые они проходит. Сплайнами могут быть геометрические фигуры: прямоугольники, звезды, эллипсы, ломаные или кривые, а также контуры текстовых символов.

Основными элементами сплайнов являются вершины (Vertex) и сегменты (Segment).

Вершинами называют точки, расположенные на сплайне, при этом первая вершина, обозначающая начало сплайна, отмечается квадратиком белого цвета. Всего выделяют четыре типы вершин:

1. Corner (Угловая) — вершина, в которой сплайн имеет излом.

2. Smooth (Сглаженная) — вершина, через которую кривая сплайна проводится с плавным изгибом.

3. Bezier (Безье) — вершина с возможностью управления степенью кривизны прилегающих сегментов, что осуществляется посредством касательных векторов, называемых ручками Безье. У вершин Безье ручки связаны между собой.

4. Bezier Corner (Безье угловая) — аналогичная вершина, но ручки Безье не связаны друг с другом.

Под сегментом принято понимать участок линии сплайна, ограниченный двумя вершинами. Сегменты различаются по типу: Curve (Кривая) или Line (Линия).

Для работы со сплайнами используется категория объектов Shapes (Формы) командной панели Create (Создание), где в качестве типа объектов является Splines (Сплайны). Выбор данного типа приведет к появлению на панели группы инструментов, включающих инструменты Rectangle (Прямоугольник), Circle (Окружность), Ellipse (Эллипс), Arc (Дуга), Donut (Кольцо), NGon (N-угольник), Star (Звезда), Text (Текст), Helix (Спираль) и Section (Сечение). Создание сплайнов аналогично созданию примитивов.

Также существует инструмент Line (Линия) для создания сплайнов нестандартного вида. В зависимости от особенностей построения тип сплайна Line (Линия) будет дополняться вершинами разного типа. При щелчке левой кнопкой в окне проекции на линии будет добавлена угловая точка (Corner), перемещение мыши при нажатой левой кнопке приведет к добавлению вершины Безье (Bezier) по умолчанию. Щелчок правой кнопкой приводит к завершению рисования сплайна из линий.

Более сложными сплайнами являются составные сплайны. Преимуществом составного сплайна является возможность выполнять операции сразу над всеми частями сплайновой формы одновременно. Для превращения простого сплайна в составной необходимо убрать флажок рядом с кнопкой Start New Shape (Начать новую форму).

По умолчанию сплайны не визуализируются. Для того чтобы сделать их видимыми во время рендеринга, необходимо в свитке Rendring (Рендеринг) в панели Modify (Изменение) установить флажок Renderable (Визуализируемый).

Также в процессе визуализации (рендеринга) можно управлять толщиной сплайнов путем изменения в свитке Rendring (Рендеринг) значения параметра Thickness (Толщина). К другим изменяемым параметрам относятся: размеры, число вершин и пр.

 

Упражнение 28. Создание объемного текста из сплайна.

1. На панели Create (Создание) выберите тип Splines (Сплайны) и активизируйте инструмент Text (Текст).

2. В открывшемся свитке параметров сплайна введите произвольный текст, выберите шрифт и установите его параметры.

3. Щелкните в одном из окон проекций, что приведет к появлению фрагмента текста.

4. Перед проведением рендеринга переместите текст так, чтобы он оказался в поле зрения, активизируйте панель Modify (Изменение) и в свитке Rendring (Рендеринг) установите флажок Renderable (Визуализируемый).

5. Увеличьте значение параметра Thickness (Толщина) до 10. Выполните рендеринг для визуализации трехмерного текста.

Редактирование сплайнов

Сплайны могут редактироваться на уровне параметрической формы и на уровне подобъектов: вершин, сегментов, а также сплайнов.

Редактирование на уровне параметрической формы осуществляется при активировании панели Modify (Изменение) и позволяет присоединять к сплайну другие сплайны и изменять ряд параметров сплайна.

Редактирование сплайнов на уровне подобъектов позволяет превратить сплайн в сложный объект любой конфигурации. Для этого сплайн должен быть преобразован в объект типа Editable Spline (Редактируемый сплайн) при помощи команды Convert To=>Convert to Editable Spline (Конвертировать в=>Конвертировать в редактируемый сплайн). Такой объект нельзя будет редактировать на уровне параметрической формы.

Выбор уровня подобъектов осуществляется щелчком по кнопке в свитке Selection панели Modify. Для выбора подобъектов используются инструменты выделения: Select Object (Выделить объект), Select and Move (Выделить и передвинуть), Select and Scale (Выделить и масштабировать), Select and Rotate (Выделить и повернуть) и Selection Region (Выделить область). При необходимости выделения нескольких объектов требуется удерживать нажатой клавишу Ctrl.

Основные инструменты изменения геометрии подобъектов находятся в свитке Geometry (Редактировать геометрию), который становится доступным при активировании панели Modify (Изменение).

При редактировании можно менять типы вершин из четырех возможных: Corner (Угловая), Smooth (Сглаженная), Bezier (Безье) и Bezier Corner (Безье угловая), а также типы сегментов или сплайнов: Curve (Кривая) и Line (Линия).