Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 68 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
68
Dung lượng
2,95 MB
Nội dung
Chng 3. LÝ THUYT V HÌNH HC TOPOLOGY I VI B MT NURBS Nurbs topology: (các b mt Nurbs b chi phi bi mt qui tc chung và không thay đi khi hình dng b mt thay đi. Mc đích ca bài hc này đ nm đc phng pháp t chc chung ca mt b mt NURBS trong Rhino- cng nh trong bt kì phn mm 3D nào khác. Tt c các b mt luôn đc t chc di dng li U-V theo hai chiu đan xen nhau. Ngi ta gi đó là kiu Topology, tc là hình dng bên ngoài thay đi nhng d liu đ mô t b mt luôn ko thay đi, vn là d liu theo hai chiu U-V, hiu nôm na là kiu li ch nht, cho dù có th có nhiu dng suy bin đc bit ) B mt nurbs luôn luôn có mt hình ch nht topo. Hàng ca các đim b mt và tham bin đc phân b trên hai hng, da trên vic ct qua nhau. Nó ko phi luôn luôn rõ ràng khi to mt b mt bng phng pháp nn, nh rng cu trúc này rt hu dng khi quyt đnh chin thut xây dng hoc chnh sa mt mô hình Bài tp 3-Topology Bài thc hành này s gii thích Nurbs topology t chc nh th nào và trao đi v mt vài trng hp đc bit cn phi quan tâm đn khi to hoc chnh sa mt vài hình hc 1.Hãy bt các đim điu khin ca mt b mt phng hình ch nht lên, bn s thy ch có 4 đim control point ti bn góc đc xp xp theo hình ch nht 2.Bây gi bt các đim điu khin ca b mt “cong” hn, có nhiu đim control point hn, nhng rõ ràng chúng vn đc xp xp theo dng li ô ch nht. 3.Bây gi la chn hình tr tròn, nhìn nó có v là mt b mt tròn xoay ko gián đon, nhng nó cng có các biên dng “vuông”( mt dng suy bin ca li U-V khi hai đng suy bin thành mt) S dng lnh ShowEdges đ làm đánh du các cnh ca b mt Chú ý là có mt đng ni trên mt tr, đng ni này th hin hai cnh ca ca hình ch nht, trong khi hai cnh khác là đng tròn phái trên và phía di, Nh vy hình “vuông” topology đã th hin đây 4.Hãy chn hình cu, nó th hin nh mt b mt kín trn mt, nhng nó vn có các biên dng là các hình vuông ( Mt dng suy bin khác ca li U-V khi mt cnh dn đn suy bin thành mt đim) Dùng lnh showEdges đ đánh du các cnh, Chú ý rng đng ni đc tô sáng trên mt cu, đng ni này th hin hai cnh ca mt hình vuông, trong khi hai cnh còn li thì thu li di dng mt đim đnh. Nh vy hình “vuông” topology li đc th hin đây cho dù di nhiu bin th. Khi tt c các đim ca mt b mt ko ct thu li thành mt đim đn, trng hp đó gi là d thng. mt d thng là mt trng hp đc bit, nhng cng nh các quy lut thông thng nó s tt hn nu không chng mt đim control point lên mt đim khác. Nu mt đim bên trong ca mt cnh thu li hoc chng lên mt đim, Thì Rhino s đa ra mt thông báo li vi lnh Check hoc SelBadObjects.( gii thích cho mt điu rng, qui tc li U-V ko đc phép vi phm, có ngha là nu không phi trng hp đc bit thì khi có mt đim control point- chính là đim nm trên các giao đim ca li U-V - B trùng lên mt đim khác trên cùng mt phng U hoc V thì s làm b mt b li ) Vi la chn hình cu, nhn F11 sau khi nhn F10 im control point ca hai b mt đu s tt (F11) và các đim đó ca hình cu s bt lên (F10) Vi Dng truy bt đim Point đang bt, Zoom Target li tht gn mt đnh ca hình cu. Nhn F11 đ tt các đim control points Chn mt cu Gi lnh Smooth (Transform/ Smooth) Ti hp thoi Smooth, b du kim trong ô Smooth Z, và click vào nút OK Mt cái l xut hin đnh ca hình cu Lnh ShowEdges s tô sáng các cnh S dng phím Home đ Zoom ra toàn b hình, ây là cách nhanh nht đ thay đi khung nhìn la chn các đim: 1. M thanh công c Select Points ra 2. Bt các đim điu khin ca hình cu lên 3. Chn mt đim riêng l ti v trí bt kì trên mt cu 4. chn trên thanh công c select Points nút Select U. Mt hàng đim liên quan đn đim chn ban đu s đc chn. 5. B các la chn bng cách click vào vùng trng trên màn hình đ ho và ch đim khác trên mt cu. 6. T thanh công c Select Points, click vào nút Select V Mt hàng đim theo hng khác ca cnh “hình ch nht” s đc chn, Dãy xp xp này hng theo hai chiu U và V s luôn gp trong các b mt NURBS. 7. Hãy t mình th các nút khác trên thanh công c Bài tp 4: B mt NURBS b ct 1.M mô hình Trimmed NURBS.3dm B mt này đã đc ct ra t mt b mt ln hn. D liu v bn b mt bên di vn tn ti sau khi b mt b ct, nhng chúng đc gii hn bi đng ct (cnh ca b mt) 2. La chn b mt và bt các đim điu khin lên. im điu khin có th điu khin bng tay trên phn b ct ca b mt hoc hoc phn còn li ca b mt, nhng lu ý rng cnh ct luôn di chuyn xung quanh bên di s thay đi ca b mt. ng ct luôn luôn nm trên b mt b vic ct b mt (Tc là ta có mt b mt b ct ri và bây gi ta cn b mt gc trc khi b ct ) 1.S dng lnh Untrim (Surface Edit tools> Untrim) 2.Ti dòng nhc Select Boundary to detach, chn cnh ca b mt, b mt gc bên di đc hin th ra và đng biên ct bin mt 3. Dùng lnh Undo đ phc hi li b mt ct tách mt đng ct khi b mt (Phc hi li b mt gc nhng vn gi đng biên ca b mt b ct di dng mt đng cong): 1. S dng lnh Untrim vi tu chn KeepTrimObject là yes. (hoc dùng lnh Detach Trim) 2. Ti dòng nhc Select boundary to detach, chn cnh ca b mt. B mt nguyên thu bên di s hin ra, cnh ca b mt ct s đc chuyn thành mt đng cong không liên kt gì vi b mt na 3. Dùng lnh Undo đ phc hi li b mt b ct trc đó co mt b mt ct li (thao tác này phc v cho mc đích nh sau: Thông thng mt b mt b ct ri s bao gm hai phn, phn nhìn thy là phn mt b ct b gii hn bi đng biên là đng ct, phn ko nhìn thy là phn không b ct, phn không b ct này trùng khít lên b mt gc nhng ko hin th. Khi ta gán vt liu lên b mt b ct thì cái nh v b mt vt liu này dãn ra đúng bng b mt không b ct, kt qu khi dng nh là ch có mt phn nh ca cái nh vt liu đc dng lên trên b mt b ct, vì vy ta phi dùng lnh này đ co b mt không b ct li nh nht có th- tt nhiên không nh hn b mt b ct đc, mc đích là khi gán b mt thì ta đc đúng t l mong mun) 1. S dng lnh ShrinkTrimmedSrf 2. Ti dòng nhc Select trimmed surfaces to shrink chn b mt và gõ enter đ kt thúc lnh B mt không b ct bên di b b đi và thay bi mt b mt nh hn mà nó trùng vi b mt c mt cách chính xác trong phm vi đó. bn s nhìn thy ko có s thay đi nào hin th trên b mt b ct. Ch có b mt không b ct bên di là thay đi . Chng 4. TO NG CONG Chúng ta s bt đu phn này ca tin trình bng cách gii thiu mt vài mu và k thut liên quan đn đng cong NURBS mà s giúp cho vic hc phn sau ca bài hc đn gin hn. K thut dng mt đng cong có mt s hiu qu đy ý ngha trên b mt mà bn xây dng t chúng. Bc ca đng cong Bc ca đng cong liên quan đn phm vi nh hng ca mt đim control point đn l lên sut chiu dài ca đng cong. i vi đng cong bc cao, s nh hng ca đim đn l nào đó là ít đi vi các phn đc bit ca đng cong nhng hiu qu hn na đi vi các phn chia ca đng cong Trong thí d di đây, nm dng cong có các đim control point ca chúng ti sáu v trí tng t nhau. Mi đng cong có bc khác nhau, bc đng cong có th đc thit đt trong tu chn Degree ca lnh to đng cong Bài tp 5-Cp ca đng cong 1. M mô hình Curve Degree 2. S dng lnh Curve (curve: free form/ Control Points) vi bc đng cong là 1, dùng ch đ Auto Snap đ bt các đim có sn 3. Lp li lnh đó nhng vi thit lp degree ln lt là 2, 3, 4, 5 4. S dng lnh CurvatureGraphOn (Analyze/Curve/Curvature Graph On) đ bt đ th đ cong cho mt đng cong. th s ch ra đ cong liên tc và mc đ thay đi trên đng cong. đng cong bc 1 s ko có đ cong. ng cong bc 2 s có tip tuyn liên tc, ng cong bc 3 có đ cong liên tc. Trong đng cong bc 4, Tc đ thay đi ca đ cong là liên tc, đng cong bc 5 tc đ thay đi ca mc đ thay đi đ cong thay đi mt cách liên tc ( iu này có ý ngha nhiu trong toán hc, đo hàm cp x ca mt đng cong bc x dng đa thc thì bng 0). 5. Xem đ th đ cong mi khi bn kéo mt vài đim control point Chú ý s thay đi ca đng đ th đ cong tng ng vi khi bn kéo đim control point di chuyn. 6. Lp li quá trình đó vi mi đng cong. ng và mt liên tc T khi to mt mt tt thì thông thng da trên cht lng ca đng cong dng hình. Rt đáng đ nghiên cu k mt s đc đim tiêu biu ca c hai (đng và mt). Cho các mc đích xây dng đng và xây dng mt tiêu biu nht chúng ta có th nói ti bn mc đ hu dng ca liên tc. Không liên tc ng cong hoc mt phng không gp nhau ti đim cui/ cnh ca nó. Không có ch nào liên tc, các đi tng không th ni đc. S liên tc ti v trí (GO) ng cong gp nhau ti đim cui ca nó, b mt gp nhau ti các cnh ca nó. Liên tc ti v trí có ngha là có mt vt gp ti đim mà hai đng gp nhau. ng cong có th ni đc trong Rhino thành mt đng cong nhng s có mt ch gp trên đng cong và vn có th b phá ra thành ti thiu là 2 đng cong. Mt cách tng t hai mt phng có th gp nhau dc theo mt cnh thông thng nhng s nhìn ging mép gp hoc đng ni, mt đng thng cng gia hai b mt. đi vi mc đích thc hành, ch có đim cui ca đng cong hoc hàng cui ca các đim dc theo cnh ca mt b mt cha b ct xén là cn phù hp đ xác đnh rõ kiu liên tc GO. Liên tc tip tuyn (G1) ng hoc mt gp nhau và hng ca tip tuyn ti đim cui hoc cnh là nh nhau. bn có th không nhìn thy np hoc cnh sc. Liên tc tip tuyn có ngha là ko có vt gp, ko có gn gia các đng cong hoc mt phng nhng đúng hn là có mt s chuyn tip trn mt. ví d rõ ràng nht ca liên tc G1 là mt góc ln tròn gia hai đng cong hoc b mt. Trong trng hp liên tc tip tuyn đim control point cui và đim control point tip theo trên mt đng cong, hoc hàng cui và hàng tip theo ca các đim trên b mt s ch rõ điu kin tip tuyn Liên tc có đ cong (G2) ng cong hoc b mt gp nhau, hng tip tuyn ca chúng nh nhau và bán kính cong ca chúng nh nhau ti đim cui. Liên tc cong là dng trn mt nht trong các trng hp ta quan tâm. iu này có ngha là b mt hoc đng cong thay đi mt cách trn mt hn so vi kiu liên tc tip tuyn. s không có s thay đi đt ngt nào v hng t mt đ cong này sang đ cong khác. Trong liên tc kiu G1 đ cong thay đi ti mt đim đn l. Cho mt ví d, s thay đi t mt đng thng hoàn toàn ti mt cung tip tuyn to ra mt v trí ti đim nói ti. Vi s liên tc kiu G2 s thay đi này xy ra trn sut mt khong trên đng cong, vì vy đng cong và b mt s mt hn (nh mt thc th hu c) và nom ít có tính c khí hn khi nhìn chúng. nhiu sn phm thit k s dng kiu liên tc G2 Chú ý: có th có nhiu cp liên tc cao hn na. ví d, G3 có ngha là không ch cn điu kin ca G2, mà còn có ngha mc đ thay đi ca đ cong là tng t nhau trên hai đng cong hoc b mt ti các đim kt thúc/ cnh thông thng. G4 có ngha là tc đ thay đi ca tc đ thay đi đ cong (đo hàm cp 1 ca tc đ thay đi đ cong) là tng t nhau. Rhino có nhng công c đ xây dng đng cong và b mt nh vy, nhng có ít công c hn đ kim tra và kim soát so vi G0- G2 Bài tp 6-hình hc liên tc m mô hình curveContinuity.3dm hai đng cong rõ ràng không tip tuyn vi nhau, kim tra li vi lnh kim tra tính liên tc Gcon.(Analyze/ Curve/ Geometric Continuity). Chn ti v trí gn hai đim cui ca mi đng cong. Rhino s hin th thông báo trên dòng lnh ch ra đng cong không gp nhau ti đim cui Curve end difference = 0.0304413 (chênh lnh, khác nhau gia hai đim cui) Tangent difference in degrees = 10.2772 (sai khác v hng tip tuyn ti bc) Radius of curvature difference = 126.531 (Sai khác v bán kính cong ti đim cui) Curvature direction difference in degrees = 10.2772 (Sai khác v hng cong ti bc) Curve ends are out of tolerance. (Kt lun kt thúc ca đng cong nm ngoài khong dung sai) làm cho hai đng cong đó có v trí liên tc. Bt các đim control point lên cho c hai đng cong và phóng to màn hình quan sát ti v trí hai đim kt thúc. Bt ch đ truy bt đim Point lên và kéo mt đu cui ca đng cong lên đu cui ca đng cong kia Lp li lnh kim tra đ liên tc Gcon ta s thu đc mt thông báo khác lúc trc Curve end difference = 0 (chênh lnh, khác nhau gia hai đim cui) Tangent difference in degrees = 10.2772 (sai khác v hng tip tuyn ti bc) Radius of curvature difference = 126.531 (Sai khác v bán kính cong ti đim cui) Curvature direction difference in degrees = 10.2772 (Sai khác v hng cong ti bc) Curve ends are G0. (Kt lun hai đng cong liên tc theo kiu G0, tc là liên tc ti đim) S dng lnh Undo đ phc hi li trng thái trc đó (lúc cha ni hai đim cui ca đng cong) S dng lnh Match (Curve/Match) Chn ln lt hai v trí gn đim cui ca hai đng cong ti hp thoi Match Curve, chn vào các ô Position, average Curves, Preserve other end Sau khi kt thúc lnh lp li lnh kim tra tính liên tc Gcon đ thy kt qu ca hai thao tác là nh nhau đu to ra kiu liên tc ca hai đng cong là G0. Curve end difference = 0 (chênh lnh, khác nhau gia hai đim cui) Tangent difference in degrees = 10.2772 (sai khác v hng tip tuyn ti bc) Radius of curvature difference = 126.531 (Sai khác v bán kính cong ti đim cui) Curvature direction difference in degrees = 10.2772 (Sai khác v hng cong ti bc) Curve ends are G0. (Kt lun hai đng cong liên tc theo kiu G0, tc là liên tc ti đim) Bài tp 7- liên tc tip tuyn Trong phn này ca bài tp, chúng ta s to ra hai đng cong có kiu liên tc G1, liên tc kiu G1 đc xác đnh bi đim cui và đim ngay k tip ca đng cong. Hai đim đó xác đnh hng tip tuyn cui đng cong và t khi liên tc G1 cn hng tip tuyn đó trùng nhau trên c hai đng cong, nó là đ đ có hai đim cui trên mi đng cong, bn cho c hai đng cong, ri vào môi đng vi mi đng. Hai đim cui phi v trí nh nhau và đim control point k tip ca mi đng cong phi ri vào cung mt đng thng cùng cha đim cui. iu này có th thc hin bng tay bng cách điu chnh hng ca mt đim hoc s dng lnh match. Chúng ta s dng move, setpt, zoom Target, PointsOn (F10), PointsOff(F11) và ch đ truy bt đim End, Point, Along, Between và khoá Tab đ hoàn thành vic này. Trc tiên, chúng ta to ra mt vài lnh marco s đc s dng trong bài hc này. to lnh tt cho along và between: Along và Between là các đi tng truy bt đc s dng mt ln và nó nm trên menu Tool di mc Object Snaps. Chúng có th ch s dng sau khi mt lnh đã đc gi và áp dng vào mt la chn trên màn hình đ ho. Chúng ta s to mt lnh tt mi (type vào ô command shell) cho dng truy bt đim này. 1. Trong hp thoi Rhino Options, di mc Aliases hãy click vào nút new, và nhp t bàn phím vào “a” ct Alias và Along trong ct Command Macro 2. Nhp t bàn phím vào “b” trong ct Alias và Between trong ct Command macro 3. óng hp thoi Rhino Option li thay đi tính liên tc bng cách hin th control point s dng lnh truy bt đim Between Dùng lnh OneLayerOn đ bt ch mình lp Curves 3d layer. Kim tra tính liên tc ca hai đng cong bng lnh Gcon Bt h thng control point lên cho c hai đng cong Dùng cách chn bng ô vuông đ chn hai đim cui ca hai đng cong S dng lnh move (transform/move) đ di chuyn đim Ti dòng nhc point to move from (vertical), truy bt vào hai đim cui (hai đim cui ca hai đng cong nm trùng lên nhau) Ti dòng nhc Point to move to, nhp vào “b” và gõ enter đ s dng lnh truy bt between Ti dòng nhc First point hãy la chn đim th hai tính t đim cui đang mun di chuyn trên cùng đng cong Ti dòng nhc second point hãy la chn đim th hai tính t đim cui cùng nm trên cùng đng cong th hai im ta mun di chuyn đã dch lên gia hai đim k cn đim cui ca hai đng cong,nm thng hàng c bn đim, Hãy kim tra li tính liên tc ca hai đng cong bng lnh Gcon thay đi tính liên tc bng cách cho hin th đim control point và dùng phng thc truy bt đim along Hãy dùng lnh Undo đ tr li trng thái trc khi dch chuyn Chn mt trong s hai đim k cn đim cui ca hai đng cong S dng lnh move đ di chuyn đim ti dòng nhc Point to move from (vertical), truy bt vào đim mun di chuyn Ti dòng nhc Point to move to, gõ vào dòng nhc “a” đ s dng phng thc truy bt đim Along Ti dòng nhc Start of tracking line, truy bt vào đim k cn đim cui còn li trên đng cong còn li. Ti dòng nhc End of tracking line , truy bt vào đim chung (hai đim cui trùng lên nhau) im chn đã to ra mt đng thng mà đi qua hai đim, dóng thng hàng bn đim (hai đim cui và hai đim k cn trên hai đng cong). Click chut đ chn v trí cn thit và kt thúc lnh Kim tra li tính liên tc Liên tc kiu G1 có th đc chnh sa bng cách đánh du chc chn rng vài đim điu chnh bng tay ca bn đim quan tâm đ đc đt lên mt đn thng mà tt c chúng đu nm trên đó Mt khi bn có liên tc G1 bn có th vn chnh sa đc đng cong gn phn cui mà ko mt đi tính liên tc ca nó hiu chnh đng cong mà ko mt đi tính liên tc ca chúng chn mt đim cui hoc thm chí c đim k cn trên đng cong Ch bt ch đ truy bt đim Point lên và kéo hoc dùng lnh move đim ti v trí khác ca bn đim tip tuyn Khi đim đc kéo hoc di chuyn ti đim tip theo và c truy bt đim hin ra di con tr, đng click, lp tc nhn và th phím Tab và tip tc kéo S di chuyn ca đim bây gi gn lin vi đng thng gia hai v trí gc và đim di chuyn trong không gian ni mà phím tab nhn đ chc chn rng tính liên tc G1 vn đc đm bo nhn li phím tab trc khi kt thúc vic xác đnh v trí ca đim có th gii phóng khoá hng di chuyn Tab, làm mt đi kh nng đm bo tính liên tc. Nhn chut trái đ chn trên màn hình ni đt v trí mi ca đim di chuyn. Bài tp 8-Liên tc cong Liên tc cong (G2) s có nhiu phc tp hn, bi vì nó bao gm ba đim cui trên đng cong. Chúng đc sp xp ch trên mt đon thng ging nh liên tc kiu G1 khi đng cong gp nhau là mt đon thng hoc là không đ cong ti cui đng cong gi đc tính liên tc G2 khi điu chnh trc tip bng tay các đim s phc tp hn rt nhiu so vi G1. thit lp tính liên tc kiu G2 phi dùng lnh Match Match hai đng cong bt lp 3D curve layer lên và đt nó là lp hin hành tt lp 2D curve S dng lnh Match (Curve/CurveEditTool/Match) đ ni đng mu tím vào đng mu đ Khi bn dùng lnh Match vi tu chn Curvature trên nhng đng cong liên quan, ba đim trên đng cong s liên h vi nhau ti mt v trí đc tính toán bi Rhino đ to ra tính liên tc mong mun. ng cong s thay đi mt cách đc bit bin đi hình dng. Di chuyn đim th ba bng tay s b gãy tính liên tc cong ti đim cui cho dù tính liên tc tip tuyn vn gi đc K thut nâng cao đ điu khin tính liên tc Có thêm hai phng pháp đ hiu chnh đng cong trong khi gi tính liên tc trong Rhino. (1) là lnh EndBulge cho phép đng cong đc hiu chnh trong khi vn gi tính liên tc. (2) là thêm nút s cho phép tính linh đng nhiu hn khi thay đi hình dng ca đng cong