Editační a řídicí body
Křivky a plochy jsou mimo jiné definovány svými řídicími nebo editačními body. Tyto body můžete zobrazit a přesunováním těchto bodů myší můžete měnit tvar těchto křivek a ploch. Editační body leží na křivce, řídicí body většinou mimo ni.
Řídicí body můžeme zobrazit také u ploch a SubD. Na následujícím obrázku je SubD plocha se zobrazenými řídicími body:
Řídicí body můžete přesunovat myší, ale pokud chcete přesunovat (ale také otáčet nebo zvětšovat/zmenšovat) přesně a s mnoha šikovnými pomůckami navíc, můžete využít manipulační nástroj Gumball.
Manipulátor Gumball
Gumball je chytrý manipulátor pro základní transformace objektů, jako je přesunování, otáčení a zvětšování nebo zmenšování. Veškeré transformace lze provádět interaktivně myší nebo zadáním číselných hodnot. Gumball toho ale umí mnohem více - pozná, jaký objekt je vybraný a podle toho vám nabídne možnosti jeho transformace. Umí vytahovat křivky do ploch a přidávat objektům další hmotu pomocí vytažení stěny. Jeho menu nabízí další užitečné funkce, jako je zarovnání os gumballu podle vybraného objektu. Na následujícím obrázku vidíte zapnutý Gumball u 3D objektu, na obrázku výše je podoba Gumballu zobrazeného v 2D pohledu při editaci křivky.
Přímá editace (výběr podobjektů)
Poněkud tajemným názvem výběr podobjektů (angl. sub-object selection) rozumíme výběr částí objektů, nikoliv celých objektů najednou. Těmito částmi mohou být vrcholy, hrany a stěny objektů. S těmito částmi objektů lze manipulovat pomocí standardních transformačních nástrojů (přesunutí, otočení, zvětšení a zmenšení) nebo pomocí manipulátoru Gumball. Tento styl editace funguje skvěle zejména u architektonických a strojírenských typů objektů. Na následujícím obrázku byly vybírány a posunovány různé stěny v modelu. Ve spojení s Gumballem lze tyto transformace provádět velice rychle a navíc s možností přímého zadání hodnot.
.
Editace křivek a ploch
Křivky a plochy lze editovat mnoha způsoby. Základní editace spočívá v přímé deformaci pomocí řídicích nebo editačních bodů, Rhino ale nabízí mnohé další nástroje pro editaci objektů, ukážeme si ty nejzajímavěší.
Mezi nástroje pro editaci křivek a ploch patří také rekonstrukce (změna stupně křivky/plochy a počtu řídicích bodů), zjednodušování úseček a oblouků, navázání, přidání/odebrání uzlů a mnohé další.
Rekonstrukce křivek nebo ploch se používá nejčastěji pro snížení příliš vysokého počtu řídicích bodů křivky nebo plochy (dále se pro zjednodušení budeme bavit pouze o křivkách). Pokud má křivka mnoho bodů, je nejen zbytečně "předefinovaná", ale je rovněž náchylnější ke vzniku nerovností, špatně se edituje a kvůli své složitosti je i datově náročnější. Její složitost pak přebírá i plocha, kterou z ní vytvoříte.
Na následujícím obrázku jsou dvě velmi podobné křivky - vlastně vypadají téměř identicky:
Pokud si ale zobrazíte graf křivosti obou křivek a také jejich řídicí body, uvidíte zásadní rozdíly - horní modrá křivka je mnohem "hrbolatější", protože byla nakreslena ručně pomocí zbytečně velkého počtu řídicích bodů. Z této nekvalitní křivky pak byla rekonstrukcí vytvořena dolní oranžová křivka. Má méně bodů, mnohem hladší průběh a také uniformní parametrizaci, což je takový malý bonus navíc pro zkušené uživatele :)
V dialogovém okně pro rekonstrukci křivky vidíte původní počet řídicích bodů a stupeň křivky a zároveň můžete zvolit nový počet bodů a nový stupeň. Pokud snižujete počet bodů křivky, dojde samozřejmě ke změně jejího tvaru. Příkaz najde největší odchylku od původního tvaru, vyznačí ji čeveně graficky přímo na křivkách a její hodnotu vyčíslí v dialogovém okně.
Díky tomu si můžete pohrát s počtem bodů a měnit jej, až bude ochylka od původního tvaru co nejmenší mebo až pro vás bude její velikost přijatelná.
Touto funkcí můžete počet řídicích bodů i zvýšit - například nakreslíte úsečku, zrekonstruujete ji na křivku stupně 3 se 4 řídicími body a pak ji můžete plynule deformovat.
Nástrojů pro změnu struktury křivek a ploch je více, ale můžeme zde zmínit alespoň jednu velmi zajímavou funkci, kterou využijete po importu souborů DWG nebo AI, ve kterých jsou jednoduché křivky (úsečky, kružnice, oblouky) tozbité na množství segmentů. Tento příkaz se jmenuje ZjednodušitKřivky a jeho použití vidíte níže. Vlevo jsou vstupní křivky - úsečky i oblouky jsou rozbité na mnoho segmentů. Pokud jsou rozpojené, spojíme je. Vpravo jsou výsledné zjednodušené křivky.
Editace těles
Mezi nejzákladnější editační operace s tělesy patří tzv. booleovské operace, přičemž používáme tři základní - booleovský rozdíl, sjednocení (součet) a průnik. Níže vidíte výchozí sady objektů (základní objekt je zelený, druhotné objekty jsou modré) a výsledky jednotlivých booleovských operací.
Speciální booleovská funkce BoolRozdělení dokáže rozdělit libovolné plochy, spojené plochy a tělesa objemově, tedy i při rozdělení samotnou plochou je řez uzavřený, jak vidíte na následujících obrázcích. Tělesa zdí domu jsou booleovsky rozdělena obyčejnou plochou (zobrazena oranžově). Když rozdělené části zdí oddálíme od sebe, tak je patrné, že v řezu je objem zdí uzavřený.
Objekty přitom mohou být libovolně složité:
Rhino nabízí specializované nástroje pro editací polygonových sítí - rozdělování, stříhání, booleovské operace a desítky dalších funkcí umožňují analyzovat, zjednodušovat, editovat a opravovat polygonové sítě.
Editace pomocí transformačních příkazů
Rhinoceros obsahuje nástroje pro transformaci objektů, jako jsou posunutí, rotace a měřítko. Tyto transformační příkazy jsou k dispozici prostřednictvím menu Transformace nebo lze použít ikony či klávesové zkratky. Případně můžete použít již zmíněný manipulátor Gumball. Nad rámec těchto základních příkazů máte k dispozici pokročilejší nástroje, jako je 3D otáčení, symetrie, zarovnání objektů nebo jejich rovnoměrné rozmístění.
K běžným funkcím pro transformace objektů patří kopírování objektů do pole - lineárního, pravoúhlého, kruhového nebo pole podél křivky. Navíc můžete využít i velice zajímavé a silné příkazy pro vytvoření pole objektů na ploše a pole objektů podél křivky na ploše (viz dva následující obrázky).
Pro zorientování objektů v 3D prostoru vám pomohou funkce Orientovat pomocí 2 bodů a Orientovat pomocí 3 bodů - takto vypadá první z nich:
V obou funkcích lze zachovat totožnou velikost objektu nebo povolit jejich zvětšní nebo zmenšení v 1D nebo 3D směru. Níže je příklad orientace pomocí 3 bodů:
Mezi "královské disciplíny" transformací patří deformace podle křivky a deformace plochy. Tyto funkce využívají technologii UDT (Universal Deformational Technology), která zajišťuje hladkou a bezproblémovou deformaci jakékoliv křivky, plochy, tělesa nebo polygonové sítě, dokonce bez ztráty hladké návaznosti v případě NURBS ploch a těles.
Níže vidíte dvě jednoduché ukázky deformací, ve skutečnosti lze provádět mnohem, mnohem složitější operace s různými volbami pro ovlivnění výsledku. Více vám rádi ukážeme na školení :-)
Deformace podle křivky vezme vstupní objekty a deformuje je ze vstupní na cílovou křivku. Na následujícím obrázku je jednoduchý 2D příklad:
Deformace podle plochy deformuje objekty z libovolné výchozí na libovolnou cílovou plochu. Typicky se nejčastěji jedná o deformaci z roviny na obecně zakřivenou plochu. Na následujícím obrázku je jednoduchá transformace z roviny na oblou plochu prstenu:
Objekty můžete také deformovat pomocí deformačních klecí s mnoha volbami, kterými můžete ovlivnit deformaci objektu:
Editace pomocí historie
Pokud máte při vytváření modelu zapnutou historii, můžete snadno editovat vytvořené objekty v rámci této historie a všechny změny se automaticky promítnou do celého modelu. Typickým příkladem je změna tvaru křivek, ze kterých jste vytvořili plochu nebo změna prvku, který jste rozkopírovali do nějakého typu pole. Na obrázcích níže je oranžový objekt, vytvořený z křivky příkazem Rotovat. Tento objekt byl dále rozkopírován podél křivky ležící na ploše. Křivka vznikla promítnutím rovinné křivky na plochu. Všechny příkazy byly vykonány se zapnutou historií.
Následně byl změněn tvar výchozího rotačního objektu pomocí změny tvaru rotované křivky, všechny kopie objektu na ploše se ihned překreslily:
Podobná situace nastane, když se změní křivka, která je promítnutá na plochu - vše se opět přegeneruje:
A ještě jedna změna - pokud provedeme deformaci základní plochy pomocí řídicích bodů, vše se opět přízpůsobí jejímu novému tvaru - promítnutá křivka i pole na této křivkce. Všechny prvky pole přitom stále zachovávají kolmost k ploše:
Historie může být velmi užitečným pomocníkem při hledání určitého tvaru nebo vizuálního řešení. Místo smazání výsledku, úpravy zdrojových křivek a nového vytvoření plochy pouze v reálném čase deformujete vstupy a sledujete plynulou změnu výsledného objektu.