2.3 Rhino 5.0软件特色
本节介绍Rhino 5.0软件的特色。
1.优质的曲面建模
Rhino 3D(Rhino是3D建模软件,因此也被称为Rhino 3D)通过运用多种技术,帮助用户制作出高品质的曲面以实现精确建模。它利用G-Infinity混接技术,能够以实时互动方式来调整混接的两端的转折形状,并维持所设定的几何连续条件(连续性级别最高可以设定到G4)。通用变形技术(Universal Deformation Technology,UDT)能够让用户无限制地对曲线、曲面、多边形网格以及实体物件做变形作业,同时还能够保持物件的完整条件。另外,Rhino 3D还包含布尔运算、RP(Rapid Prototyping)制作、网格(Mesh)文件编辑与修改、强大的多混合(Blend)功能、多样化的圆角技术(Filleting)、多种显示模式等,并且提供了许多强大、精确几乎涵盖所有常用工业格式的数据接口,这使得Rhino文件可以完好、准确地导入到其他软件中。
2.实惠的价格优势
Rhino 3D自推出以来,一直秉着经济实惠的价格策略与专业级的建模技术,是一个较“平民化”的高端软件,许多的3D行业人员和3D建模爱好者都被其强大的建模功能深深迷住并折服。
与Maya、SoftImage XSI、Alias等体积庞大的软件相比,Rhino 3D不仅体积小、轻巧方便,而且在功能上也丝毫不逊色于它们,着实地诠释着“麻雀虽小,五脏俱全”的意义;在价格上也是经济实惠,是一款三维设计人员必须掌握的、具有特殊实用价值的高级建模软件。Rhino 3D采用灵活的插件机制,弹性高,用户可以根据自己的需要自由地选择并添加各类不同的插件。
总之,Rhino 3D是一款性能卓越、价格低廉、性价比高的三维建模软件,它以其经济性与建模的高效性深受企业与教育机构的欢迎。Rhino 3D在极短的时间内在全世界汇聚了大批用户自然不足为奇。
Rhino 3D大概拥有11种语言版本,在全球几十多个国家销售,无论是3D建模新手,还是专家级设计人员,都被其经济实惠的价格和强大的功能所吸引。
3.多样化的插件支持
Rhino 3D是一款专业的三维建模软件,它采用灵活的插件设计机制,支持多样化的插件。目前市面上存在着各种插件,分别应对于不同的应用领域,用户可以根据设计需要购买相应的插件,并把它们导入到Rhino 3D中使用,满足制作动画或进行颜色渲染等多种处理需要。现在世界上活跃着大量的插件开发者,大量的插件正在开发并陆续面世,用户只需要支付一定的费用便可使用它们来完成特定的设计工作。
在众多插件中,具有代表性的有Flamingo、V-Ray、Maxwellrender、Brazil、HyperShot、Penguin等渲染插件,还有动画插件Bongo、船舶设计插件Rhino Marin、珠宝设计插件TechGems与Rhino Glod、鞋类设计插件RhinoShoe等,这些各个领域中的插件功能强大,极大地增强了Rhino 3D的功能。如图2-9所示为4款插件设计的结果图。
图2-9 Rhino的4款插件设计的结果
4.良好的文件兼容
Rhino 3D支持约35种文件保存格式,具体的支持格式如图2-10(左)所示,导入文件支持的格式约为28种,几乎兼容了现存的所有CAD数据。Rhino 3D所具备的优秀文件兼容性方便用户把Rhino 3D生成的建模数据导入其他程序或从其他程序导入建模数据进行二次加工,同时也进一步拓宽了Rhino 3D的应用领域。
图2-10 Rhino 3D可导入、导出的文件格式
5.逼真的实物输出
在使用Rhino 3D软件完成三维建模后,可以通过数控机床(Computer Numeric Control,CNC)或快速成型(Rapid Prototyping,RP)设备,将三维建模数据加工成实物,而后把输出的RP模型利用硅或橡胶模进行批量复制加工。若RP材料具备可塑性,则可以采用直接浇铸法(Direct Casting),使用指定的金属进行加工。RP设备是产品设计领域中的常用设备,利用它能够制作出各种各样的形态,对设计研究与产品制作具有非常重要的意义。
6.连续性
连续性是在造型中经常会遇到的术语,它是判断两条曲线或两个曲面接合是否光滑的重要参数。
在Rhino 3D中最常用到的有3个连续性(Continuity)级别,分别为G0、G1、G2连续级别。
(1)G0(Position位置连续)
当两条曲线的端点相接形成锐角或两个曲面的边缘线相接形成锐边时,称为位置连续。换言之,当两条曲线或两个曲面构成位置连续关系时,它们之间会形成锐角或锐边,如图2-11所示。
图2-11 G0(位置连续)
(2)G1(Tangent相切连续)
如果两条曲线在相接处的切线方向一致或两个曲面相接处的切线方向一致,即两条曲线或两条曲面间没有形成锐角或锐边,这种连续称为G1(Tangent相切连续)。由定义可知,两条曲线或曲面之间是否形成了相切连续是由它们相接处的切线方向是否一致所决定的,如图2-12所示。
图2-12 G1(相切连续)
(3)G2(Curvature曲率连续)
若两条曲线的相接处或两个曲面的相接处不仅是切线方向一致,曲率圆的半径也一致,则称这两条曲线或两个曲面之间形成了G2(Curvature曲率连续)。由此可见,曲率连续不仅要求满足位置连续、相切连续两个条件,还要满足连接处的曲率圆的半径一致,故而曲率连续为更为光滑的连接,如图2-13所示。
图2-13 G2(曲率连续)
7.方向指示(Direction)
法线方向指曲面法线的曲率方向,垂直于着附点,在曲面中,称为曲面方向,在曲线中称为曲线方向。在工作视窗中选取物件,然后执行菜单栏中的【分析】|【方向】命令,即可显示出该物件的方向。在单曲面或多重曲面中,根据线条绘制的方向,指示箭头方向也不相同。在物件上单击可以切换曲面或曲线的方向,还可以通过提示行命令来执行更多的命令,如图2-14所示。
图2-14 曲线/曲面方向
对于曲面的方向,还可以通过另一种方法来判断,执行菜单栏中的【工具】|【选项】命令,在打开的选项设置窗口中在【Rhino选项】|【外观】|【高级设置】|【着色模式】选项下的【背景设置】栏中选择【全部背面使用同一颜色】。然后在工作视窗中将曲面进行着色显示,就能发现曲面的正侧与背侧将着色显示为不同的颜色。由此便可判断出曲面的方向如何,至于要修改调整曲面的方向,仍需通过上面的方法来完成,如图2-15所示。
图2-15 曲面的正反两侧
8.网格(Mesh)
STL是文件的扩展名,来源于“Stereolithography”这一名称,是快速成型RP(Rapid Prototyping)中使用的一种文件格式。在使用Rhino 3D等建模软件完成建模(NURBS文件格式)后,需要把建模文件转换成STL文件格式,才能应用到RP原型制作中。
STL格式的模型对象是由众多多边形面构成的,这些多边形集合称为网格(Mesh)。Rhino 3D提供了强大的技术支持,它帮助用户轻松地把NURBS数据转换为STL文件。最简单的方法就是执行菜单栏中的【网格】|【从NURBS物件】命令,然后在工作视窗中选择需要转化为网格的曲面,右击确定,并在弹出的对话框中调节网格的选项。如果对网格的各项参数熟悉,并需要将NURBS物件转化为较少的数据量,又要保证模型具有较高的精确度,这时需要单击【进阶设置】按钮,然后设置玩个曲面的详细数值,如图2-16所示。
图2-16 将NURBS曲面转换为网格曲面