Počítačová grafika RHINOCEROS



Podobné dokumenty
Typy geometrie v. Rhinu. Body

Zobrazování těles. problematika geometrického modelování. základní typy modelů. datové reprezentace modelů základní metody geometrického modelování

1.8. Úprava uživatelského prostředí AutoCADu 25 Přednostní klávesy 25 Pracovní prostory 25

9 Prostorová grafika a modelování těles

Jana Dannhoferová Ústav informatiky, PEF MZLU

Obsah. Úvod do prostorového modelování 9. Prostředí AutoCADu při práci ve 3D 15 KAPITOLA 1 KAPITOLA 2

Singularity rotačních obalových ploch

Aproximační křivky. Trocha historie. geometrické modelování veliký pokrok v oblasti letectví 1944 Roy Liming

Prostředí Inventoru. Název školy. Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm

Křivky a plochy technické praxe

Matematický ústav UK Matematicko-fyzikální fakulta

Interaktivní modely pro Konstruktivní geometrii

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Grafické programy pro tvorbu 3D modelů

Jana Dannhoferová Ústav informatiky, PEF MZLU

Geometrické transformace pomocí matic

Rekonstrukce ploch: Polygonální a analytická reprezentace Vybrané metody aproximace ploch

Základní topologické pojmy:

3D kontaktní skener MicroScribe-3D výukový modul. 3D kontaktní skener MicroScribe-3D Výukový modul

Generování sítě konečných prvků

Příklad 1: Nakreslete libovolnou uzavřenou rovinnou křivku a sestrojte rovinnou plochu, Návod:

Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika Obor reálných čísel

Animované modely šroubových ploch

Obsah. Předmluva 1. Úvod do studia 3 Komu je tato kniha určena 4 Co byste měli předem znát 4 Co se naučíte v učebnici AutoCADu? 5

Využití programu AutoCAD při vytváření geometrie konstrukce v prostředí programu ANSYS

Plochy počítačové grafiky II. Interpolační plochy Bezierovy pláty nad obdélníkovou a trojúhelníkovou sítí Recionální Bezierovy pláty B-spline NURBS

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

NURBS REPREZENTACE KŘIVEK V MAPLE

Aproximační křivky. Trocha historie. geometrické modelování veliký pokrok v oblasti letectví 1944 Roy Liming

HVrchlík DVrchlík. Anuloid Hrana 3D síť

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Novinky v Solid Edge ST7

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Základní vlastnosti ploch

SEZNÁMENÍ S PROGRAMEM AUTODESK INVENTOR

Matematický ústav UK Matematicko-fyzikální fakulta

Obecný princip 3D numerického modelování výrubu

Základy 3D modelování a animace v CGI systémech Cinema 4D C4D

Obsah. Předmluva 15 KAPITOLA 1 17 KAPITOLA 2 39

Obsah. Úvod 9. Orientace v prostředí programu SolidWorks 11. Skica 29. Kapitola Kapitola 2 29

Obsah. Předmluva 13 KAPITOLA 1 KAPITOLA 2

Obsah KAPITOLA 1 13 KAPITOLA 2 33

GIS Geografické informační systémy

MATEMATIKA 5. TŘÍDA. C) Tabulky, grafy, diagramy 1 - Tabulky, doplnění řady čísel podle závislosti 2 - Grafy, jízní řády 3 - Magické čtverce

CAD_Inventor -cvičení k modelování a tvorbě technické obrazové dokumentace Spirála

Základní vlastnosti křivek

PARAMETRICKÉ MODELOVÁNÍ A KONSTRUOVÁNÍ ÚVOD DO PARAMETRICKÉHO MODELOVÁNÍ A KONSTRUOVÁNÍ

Maturitní témata z matematiky

Využití 3D tisku při výrobě fyzikálních pomůcek

Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64, 37021

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

Maturitní otázky z předmětu MATEMATIKA

TECHNICKÁ DOKUMENTACE

SurfCAM. Modelování ploch

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jiří Haňáček [ÚLOHA 20 KŘIVKY]

Cvičení 5 z předmětu CAD I PARAMETRICKÉ 3D MODELOVÁNÍ ODLITKU - OBROBKU

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 27 NÁSTROJE KRESLENÍ]

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

Elementární plochy-základní pojmy

8 Plochy - vytvoření, rozdělení, tečná rovina a normála. Šroubové plochy - přímkové, cyklické. Literatura:

KŘIVKY A PLOCHY. Obrázky (popř. slajdy) převzaty od

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Maturitní témata profilová část

Předpokládané znalosti žáka 1. stupeň:

Modelování součásti pomocí ploch

Geometrické vidění světa KMA/GVS ak. rok 2013/2014 letní semestr

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Polygonální objekty v Rhinoceros Volné modelování

Systematizace a prohloubení učiva matematiky. Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor. Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Plochy zadané okrajovými křivkami

MOCNINY A ODMOCNINY. Standardy: M M PYTHAGOROVA VĚTA. Standardy: M M

Obsah. Co je nového v Advance CAD 2015 NOVINKY... 5 VYLEPŠENÍ... 8

Potenciální proudění

Laserové skenování (1)

MATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY

Vytvořte si svůj svět

Žák plní standard v průběhu primy a sekundy, učivo absolutní hodnota v kvartě.

5. Statika poloha střediska sil

Tématická oblast Počítačová grafika Modelování objektů

Bézierovy křivky Bohumír Bastl KMA/GPM Geometrické a počítačové modelování Bézierovy křivky GPM 1 / 26

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

Kooperace v automobilovém průmyslu - podpora konstrukčních prací 3D modelování

Příloha č. 6 MATEMATIKA A JEJÍ APLIKACE

Referenční plochy a souřadnice na těchto plochách Zeměpisné, pravoúhlé, polární a kartografické souřadnice

7 Editace bodů. Editace bodů. NURBS křivky

Výpočet průsečíků paprsku se scénou

Vzdělávací obor matematika

GIS Geografické informační systémy

Kreslení obrazů součástí Zobrazování geometrických těles. Zobrazení kvádru

Rhino transformace, pole (kruhové, rovinné), tělesa editace těles (sjednocení, rozdíl, ), tvorba složených objektů (šroubovák)

37. PARABOLA V ANALYTICKÉ GEOMETRII

Terestrické 3D skenování

Témata ke státní závěrečné zkoušce z matematiky ARITMETIKA

ŠVP Školní očekávané výstupy. - vytváří konkrétní soubory (peníze, milimetrový papír, apod.) s daným počtem prvků do 100

Výpočet průsečíků paprsku se scénou

Copyright 2013 Martin Kaňka;

Tento materiál byl vytvořen vrámci projektu. Inovace ve vzdělávání na naší škole V rámci OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Multimediální systémy. 11 3d grafika

Voronoiův diagram. RNDr. Petra Surynková, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta

Transkript:

Počítačová grafika RHINOCEROS Ing. Zuzana Benáková Základní otázkou grafických programů je způsob zobrazení určitého tvaru. Existují dva základní způsoby prezentace 3D modelů v počítači. První využívá polygonové sítě, které většinou nachází uplatnění při rendrování a animaci. I když se zdá, že programy pro polygonové modelování poskytují zcela přesné nástroje pro modelování objektů jako jsou koule, válec atd., nakonec jsou stejně všechny plochy převedeny na polygonové sítě. Ty jsou už od počátku nepřesné, protože polygonová síť je vlastně souborem plochých trojúhelníků, které se snaží ideální plochu aproximovat - i když je ale plocha zakřivená, reprezentuje ji polygonový modelář stále jako síť plošek - nejčastěji trojúhelníků a čtyřúhelníků. To je sice zcela dostačující pro rendrování, animaci a tvorbu herních postav, ne však pro strojírenskou výrobu. Druhou možností reprezentace 3D dat je NURBS geometrie. Většina modelářů pro CAD, CAM, CAE a CAID (včetně Rhina) reprezentuje plochy a tělesa volného tvaru jako NURBS objekty. Pokud modelovací programy implementují NURBS geometrii pečlivě, mohou popisovat obecné tvary s přesností, která je dostatečná pro většinu náročných aplikací. Pokud je však prvotním zaměřením této aplikace strojírenství a ne tvorba obecných ploch, je jasné, že implementace NURBS geometrie bude z hlediska možnosti tvorby složitých ploch volného tvaru slabší. To je typické pro parametrické modeláře střední třídy, které jsou dnes tak populární. Rhinoceros je 3D NURBS modelář pro Windows, který využívá NURBS geometrie. NURBS modely však na polygonové sítě může převést a exportovat je do jiných programů. Umožňuje tvořit křivky, plochy a tělesa volného tvaru. Poskytuje pružné, přesné a rychlé pracovní prostředí. Další výhodou je snadné a rychlé ovládání. A v neposlední řadě je to také dostupná cena při dosažení obdobných vlastností mnohem dražších modelářů. Je stejně přesný či dokonce ještě přesnější, než většina CADů, které jsou v současné době na trhu. Navíc poskytuje možnost uživatelského nastavení přesnosti a jednotek, k dispozici jsou také nástroje pro vyhodnocení a dosažení spojitosti ploch, což jsou nástroje, které ve většině jiných CADů obsaženy nejsou. NURBS (Non-Uniformn Rational B-Splines) neuniformní racionální B-spline křivky jsou dvojím zobecnění B-spline křivek. Termín neuniformní je odvozen od vzdálenosti uzlů (ve smyslu parametru), která nemusí být u těchto křivek konstantní. Racionalita znamená, že body jsou reprezentovány svými homogenními souřadnicemi. Křivka Nurbs je určena :

Body řídícího polygonu Pi Váha bodu wi Normalizované B-spline bázové funkcenurbs umožňují generovat klasické geometrické prvky (počínaje jednoduchou čarou, kružnicí, obloukem nebo kvádrem.) za pomoci stejných metod, které umožňují vytvořit křivky a plochy složitých organických tvarů. Díky své pružnosti a přesnosti můžeme použít NURBS modely v jakémkoliv procesu od ilustrace a animace přes design až po sériovou výrobu. Typy geometrie v Rhinu Rhino rozeznává čtyři základní typy geometrie: body (1), křivky (2), NURBS plochy (3) (a tělesa, což je soustava ploch spojených tak, že beze zbytku uzavírají objem) a polygonové sítě (4): 1 2 2 4 Polygonové objekty se používají většinou v programech pro výpočet obrázků a animací, stereolitografii, VRML a metodu konečných prvků. Polygonová síť je aproximací ideální matematické plochy. Rhino umí z NURBS ploch vytvořit polygonové sítě libovolné složitosti a exportovat je do těchto programů.

Tvorba ploch v Rhinu Vytvoření plochy z hraničních křivek Vytvoří plochu ze tří nebo čtyř křivek, které definují její hrany. Rotace křivky kolem osy Rotací profilové křivky kolem osy vytvoříme rotační plochu. Výsledkem může být buď otevřená plocha nebo uzavřené těleso, podle toho, zda byla nebo nebyla vstupní křivka uzavřená a o kolik stupňů ji necháme rotovali. Rotace křivky po trase vytvoří plochu, určenou rotací profilu kolem osy, přičemž tento profil navíc sleduje tvar trasy. V podstatě se jedná o obdobu tažení křivky po dvou trasách s tím, že jedna trasa byla zdegenerována do bodu.

Přímé vytažení křivky, tažení křívky po křivce Vytažením vytvoříme z křivky plochu. Pokud byla vstupní křivka rovinná, proběhne vytažení kolmo k rovině, v níž křivka leží. Pokud křivka není rovinná, závisí směr vytažení na aktivní konstrukční rovině. Šablonovaní (dvourozměrné) křivky po jedné (trojrozměrné) trase řezy vytvořené plochy zachovávají původní orientaci profilové křivky (či křivek) vůči trase. Na rozdíl od plochy vytvořené přímým tažením, které zachovává původní orientaci profilu vůči konstrukční rovině. Můžeme zadat libovolný počet řezů (může se jednat i o bod), které má plocha obsahovat. Šablonování křivky po dvou trasách vytvoří hladkou plochu, které prochází jedním nebo více řezy a

přitom sleduje dvě trasy. Tyto trasy rovněž ovlivňují celkový tvar plochy, což je vhodné v případě, kdy. chceme přesně určit tvar hran výsledné plochy. Plynulý přechod mezi plochami vytvoří novou plochu mezi plochami - plynulý přechod, který obě tyto plochy hladce spojuje. Potažení křivek plochou vytvoří plochu, která hladce prochází vybranými obrysovými křivkami. Hrany výsledné plochy vznikly proložením koncových bodů profilů hladkou křivkou. Další způsoby tvorby ploch Mezi plochami můžeme vytvářet nejen plynulé přechody, ale i zaoblení nebo zkosení, Booleovské operace (sjednocení, rozdíl, průnik), ofset v zadané vzdálenosti. Je možná i tvorba sítě polygonů: rovina, válec, kužel, koule, konverze z NURBS do polygonů. Editační nástroje: kopírování, přesunování, rotace, zmenšování/zvětšování, zrcadlení, protažení, přizpůsobení, stříhání, rozdělení, rozpojení, spojování, prodloužení, zkosení, zaoblení, ekvidistanta, kroucení, ohyb, zúžení, střih, pole Analýza: plocha, objem, střed, těžiště, momenty, spojitost, křivost (vč. grafu), směry tečen

Vytvoření složitějších těles: Nůž použito: přímé tažení křivky, zaoblení hran, odečtení objemu plochy, tažení křivky po dvou trasách, sjednocení ploch Ruka použito: potažení křivek, vytvoření křivky průmětem na plochu, oříznutí plochy křivkou, plynulý přechod ploch

Příklady vizualizací profesionálů Kuchyně autor: Greg Truen, modelovano v Rhinu, rendrováno ve Flamingu Sklípek autor: Greg Truen, modelovano v Rhinu, rendrováno ve Flamingu

Ložnice autor: Jang Moo Hyun, modelovano v Rhinu, rendrováno ve Flamingu Foyer autor: J. Kroeker, modelovano v Rhinu, rendrováno ve Flamingu

Použité zdroje informací Moderní počítačová grafika - J. Žára, B. Beneš, J. Sochor, P. Felker ISBN 80-251-0454-0 http://www.cz.rhino3d.com http://www.cz.flamingo3d.com/gallery/arch/index.htm