1. Curve 2. 曲线结构 Curve Structure 2.1 样条线 Splines 2.2 样条线类型 3. 基本体 3.1 曲线基本体 3.2 空白毛发 3.3 毛发 4. 路径动画 4.1 月球围绕地球旋转 4.2 摩天轮 4.3 摄像头旋转拍摄 4.4 其他 4.5 跟随路径约束 5. 曲线建模 5.1 曲面和管状 5.2 几何数据-倒角-轮廓 5.3 几何数据-倒角-物体 5.4 阵列-曲线 5.5 阵列-曲线-平面
1. Curve
本章是阅读Blender相关手册页的笔记。
曲线 Curves 和曲面 Surfaces 是 Blender 物体的特殊类型。
Blender 同时提供贝塞尔 Bézier 和 NURBS。
贝塞尔曲线和 NURBS 曲线都是根据它们的数学定义命名的，在它们之间进行选择时通常更重要的是考虑它们如何在后台计算，而不是它们在建模者面前如何显示。
贝塞尔曲线通常更直观，因为它们从您设置的控制点开始和结束，但是当曲线中有许多曲折时，NURBS 曲线对于计算机计算更有效。
使用曲线代替多边形网格的主要优点是，曲线由更少的数据定义，因此可以在建模时使用更少的内存和存储空间来生成结果。
然而，这种处理表面的过程方法会增加对渲染时间的需求。
某些建模技术，如沿路径挤出轮廓，只能使用曲线。
另一方面，当使用曲线时，顶点级控制更加困难，如果需要精细控制，网格编辑可能是更好的建模选择。
贝塞尔曲线是设计字母或 logo 时最常用的曲线。
它们在动画中也被广泛使用，可用作物体的移动路径（见下文中的约束）和随时间改变物体属性的函数曲线。
2. 曲线结构 Curve Structure
2.1 样条线 Splines
样条是曲线物体的基本组成部分，定义了曲线的形状。
一个曲线物体可以由多个样条组成，就像一个网格物体可以包含多个互不关联的网格一样。
每个样条的形状由其控制点决定。
样条线有多种类型：多段线、贝塞尔和 NURBS，每种都有各自的曲线表示算法，如样条线类型部分所述。
样条具有独特的属性，可以在编辑模式下通过活动样条线面板进行调整。
控制点
样条线由控制点组成，控制点连接起来形成样条线。
控制点可以选择和变换，以调整样条线的形状。这类似于网格物体中的顶点。
2.2 样条线类型
1 多段线
多段样条线是最简单的类型，控制点之间没有插值。
它们用于将网格转换为曲线，可精确表示原始网格。
虽然多段样条线是精确的，但对于平滑的曲线来说，贝塞尔样条或 NURBS 样条通常是首选。
2 贝塞尔
贝塞尔样条线使用控制点和控制柄来定义其形状。
曲线段存在于两个控制点之间，由控制柄控制曲率。
每个控制点有2个向外延伸的控制柄。
编辑模式下，3D视图右上角 曲线编辑模式叠加层，可以勾选显示曲线法向箭头，表示方向和倾斜度。
控制柄类型
贝塞尔曲线支持四种控制柄类型，可以通过 [V] 进行更改：
自动: 自动调节控制柄长度和方向，以获得最平滑的曲线。显示为黄色控制柄。移动时会转换为 对齐 类型。
矢量: 控制柄直接指向相邻的控制点，可实现直线或锐角。显示为绿色控制柄。移动时会转换为 自由 类型。
对齐: 控制柄保持在一条直线上，确保曲线平滑、连续。显示为紫色。
自由: 控制柄可独立移动，实现不对称曲线。显示为黑色。
Note：控制点被选中后，其控制柄会以 红色突出显示，改变其通常的颜色。
例如，矢量控制柄（通常为绿色）在被选中时显示为黄色，这可能会与自动控制柄相混淆。
要禁用此效果，请在主题偏好设置下的 3D 视图 ‣ 活动样条线 中调整颜色设置。
3 NURBS
NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) （非均匀有理B样条）是数学上精确的样条曲线，能够呈现精确的形状。
与贝塞尔曲线不同，贝塞尔曲线只能近似形状（例如，贝塞尔圆近似于一个完美的圆），而 NURBS 可以表示精确的几何形状。
更多信息可参考维基百科页面。
NURBS 控制点有一个独特的权重属性，决定了它们对曲线的影响。
这个权重与软体模拟中使用的目标权重不同。权重可以在变换面板的 W 字段中调整。
Note：如果所有控制点的权重相同，它们的影响就会抵消。 权重的不同会导致曲线向特定控制点移动或远离特定控制点。
3. 基本体
3.1 曲线基本体
Note: 最终，所有原始曲线都将被替换为与毛发曲线相同的曲线系统。
在做到这一点之前，它们的特性将发生分歧。
它们可以互相转换，以获得全方位的编辑和雕刻功能。
在物体/编辑模式下，添加曲线 菜单提供了一些不同的曲线基本体：
- 贝塞尔曲线: 添加一段由二个控制点构成的开放2D贝塞尔曲线。
- 贝塞尔圆环: 添加一个闭合的2D贝塞尔圆环（由四个控制点构成）。
- NURBS 曲线: 添加一段由四个控制点构成的开放2D NURBS 曲线，其结点 均匀 分布。
- NURBS 圆环: 添加一个2D NURBS 闭合圆环（由八个控制点构成）。
- 路径: 添加一段由五个对齐的控制点构成的开放3D NURBS 曲线，并启用 端点 结点和 曲线路径 设置。
3.2 空白毛发
添加一个空白的高性能曲线物体，并自动：
将活动物体指定为表面。
设置表面物体为新物体的父级。
添加一个几何节点修改器，使表面上的曲线发生变形。
3.3 毛发
为选中的物体添加毛发配置。
毛发配置基于几何节点并使用毛发节点组构建，后者是 Blender 的捆绑资产。
可参阅快速毛发获取更多信息。
4. 路径动画
路径动画 设置可用于确定子物体如何沿着特定路径移动。
Note 这个特性是不推荐的，但它仍然可用。一个更适合使用的方法是跟随路径约束。
右侧 属性编辑器 \ 曲线数据 \ 路径动画 参数:
- 帧：(速度) 遍历路径所需的帧数，定义 估算时刻 设置的最大值。
- 估算时刻：沿曲线长度方向的参数位置，即追踪对象应处于的位置（该位置通过除以 帧 值进行评估）。 默认情况下，它与全局帧数相关联，但也可以通过关键帧对路径动画进行更多控制。
- 钳制：(若是圆环，就只转1圈) 钳制曲线路径的子级，使他们不能超过曲线的起始点/结束点。
- 跟随：(平移或始终朝向路径方向) 使曲线路径的子物体沿路径的曲率旋转。
4.1 月球围绕地球旋转
新建一个BézierCircle代表月球公转的轨道， 在Bézier圆环中心新建一个代表地球的球体， 在Bézier圆环边缘新建一个代表月球的球体。
选择月球，再选择Bézier圆环，Ctrl P，选择跟随路径。空格播放。
月球会围绕地球旋转，且月球始终只有一面面向地球。
4.2 摩天轮
同上一个例子，只是吧代表月球的球体，改成代表吊篮的方块。
选择方块，再选择Bézier圆环，Ctrl P，选择跟随路径。空格播放。
曲线的数据属性面板里的[跟随]默认情况下是勾选的，所以这时候，代表吊篮的方块也会旋转。 这个例子里，只需取消勾选[跟随]即可。
一个方块改好了，只需要Shift D 复制方块，绕圆环圆心绕30°，复制多份，完成。
4.3 摄像头旋转拍摄
也同前面的例子差不多，只是把月球改成摄像机。
对于摄像机，再增加一个标准跟踪，目标选择被拍摄的物体即可。
4.4 其他
轨道小车，输送带，履带车，缆车，滑轮，模拟鱼儿游泳的路径，蛇行进的方式... 都可以使用路径动画。 操作也很简单，只需Ctrl P 设置曲线为物体的父对象(选择跟随路径)即可。
也是因为简单，所以没有更多的参数可以设置，不能变速，或许这也是帮助文件里提到不推荐的原因之一。
4.5 跟随路径约束
上面所有的例子，都可以改为 跟随路径约束 ，好处是可以通过设置关键帧，改变速度。
跟随路径约束 面板，勾选 固定位置。偏移系数填写(0~1)的数值。
比如: 200帧的动画，曲线数据面板\路径动画的帧数也是200。那么通常会匀速绕完1周，可以循环播放的约8秒动画。
- 第0帧，偏移系数=0，表示起点位置，I，插入关键帧。
- 第50帧，偏移系数=0.25，表示绕 1/4圈，I，插入关键帧。
- 第100帧，偏移系数=0.75，表示绕 2/4圈，I，插入关键帧。同样的50帧，这个区间速度会加快
- 第200帧，偏移系数=1，表示绕完1圈，回到起点，I，插入关键帧。
这个过程也可以打开 曲线编辑器，直接修改曲线。
跟随路径约束 面板 \ 跟随曲线: 勾选 跟随曲线 表示始终朝向曲线的行进方向，比如月球同步自转。 取消勾选 就是平移模式，比如摩天轮的吊篮。
(这个和路径动画在 属性编辑器 \ 曲线数据 \ 路径动画 下的跟随作用相同。)
5. 曲线建模
5.1 曲面和管状
选中曲线，右侧属性区域，曲线数据面板\几何数据:
挤出，可以将曲线变成曲面。
属性编辑器 \ 曲线数据 \ 几何数据 \ 倒角 \ 图形 \ 深度 (圆管)
倒角\图形\深度：可以将曲线变成管状。在轮廓页签下有一个默认为线性的曲线可以编辑。改变管子的形状。
设置好的管子，可以转换为网格，然后继续编辑。
5.2 几何数据-倒角-轮廓
新建一个Cube，删除所有面，只保留边。或者选中所有边，不包含面，Shift D.
得到一个线条的框架，这个是没法上色渲染的。
物体模式下，将其转换为曲线，然后用上一节的方法将曲线变成管子。这时，框架由圆形的管子构成。
属性编辑器 \ 曲线数据 \ 几何数据 \ 倒角 \ 轮廓 \ 下方的曲线编辑区域: (要调整为方形，只需充满整个区域即可)
选中最中间的点，拉到右上角，填满整个区域，将左下角默认的 自动型控制柄 改为 矢量型控制柄。多余的端点可以删除。框架截面就变成方形了。
之后只需要设当的配色，就可以让这个框架看起来像是木制框架，或铝合金框架。
5.3 几何数据-倒角-物体
属性编辑器 \ 曲线数据 \ 几何数据 \ 倒角 \ 物体 \ 选择另一条曲线: (任意形状)
2组曲线配合建模，与上一节类似的做法，相比调整轮廓曲线，这次使用另一个曲线作为轮廓。更加自由，更容易编辑。
新建一个曲线，编辑为期望的形状，然后在 属性编辑器 \ 曲线数据 \ 几何数据 \ 倒角 \ 物体 下选中该曲线即可。
5.4 阵列-曲线
比如铁道的建模，只需要建立一根横木和上方2段铁轨。
添加整列修改器，再添加曲线修改器。使其在沿着曲线不断延申阵列即可。
Möbius strip
莫比乌斯环/带（Möbius strip，也称Möbius band或Möbius loop ）是一种由纸条两端扭转半圈连接而成的曲面。
新建一个 Bézier 圆环 ，再新建 一个Cube，编辑为长条状 木板。
给 木板，依次添加整列修改器；添加曲线修改器，选择 Bézier 圆环，不要应用。
整列修改器 ，顺着曲线圆环的方向，适当调整 旋转角度，这里的木板阵列大约34次，填满一圈。且正好旋转180°.
这时会发现，旋转一圈的木板，中间部分是平整的，但2端则呈现阶梯状。
木板，编辑模式，分别扭转2侧的表面。扭转的过程，观察和旁边阵列的变化，很容易就能调整为平顺的状态。
5.5 阵列-曲线-平面
上面的阵列加曲线可以创建道路，铁路，波纹管，莫比乌斯环等等...
但若用同样的方式创建 类似，珍珠项链，佛珠手环，这些时，会发现阵列的珍珠会在曲线弯曲的地方变形。
这种时候需要添加一个可以被隐藏的平面，用来承受变形。
新建，曲线，球体，平面 Plane，平面大小和球体相当。将原本在球体上新增的2个修改器，阵列和曲线变形，添加到平面上。
选择 球体，平面，Crtl P.
选择 平面，新建 阵列修改器。新建曲线变形修改器，选择曲线图形。
选择 平面，属性区，展开实例化。将视图和渲染关闭。最后，别忘了隐藏 球体 的原体。
没有评论:
发表评论