Blender как сделать кривую

Введение¶

Логотип птицы изготовлен из кривых Безье.

Кривые и Поверхности — это особые типы объектов Blender. Они выражаются с помощью математических функций, а не ряда точек.

Blender предлагает два вида кривых `Кривые Безье`_ И `Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS)`_ . Оба вида кривых Безье и кривые NURBS определяют поверхности в виде набора “контрольных точек” (или “управляющих вершин”), которые определяют “контрольный полигон”.

Как кривые Безье, так и кривые NURBS кривые названы в честь их математических определений, и выбор между ними это вопрос о том, как они рассчитываются, какими кривыми будет удобно пользоваться в данный момент 3D моделисту. Кривых Безье, как правило, более понятны, потому что они начинаются и заканчиваются на контрольных точках, которые Вы установили, но NURBS кривые являются более эффективными для расчета компьютера, когда есть много изгибов и поворотов в кривой.

Главное преимущество использования кривых вместо полигональных сеток является то, что кривая задает меньше данных, и поэтому может производить результаты, используя меньше памяти, времени и дискового пространства при моделировании. Однако, это процедурный подход для моделирования поверхности и могут повысить требования, к процессору, видеокарте, памяти во время рендеринга.

Некоторые техники моделирования такие как выдавливание профиля вдоль пути, возможны только с помощью кривых. С другой стороны, при использовании кривых, управление кривой является более сложным, по сравнению с управлением, редактированием полисетки в этом случае использование полисетки может быть лучшим вариантом моделирования.

Кривые Безье наиболее часто используемые кривые для конструирования букв или логотипов. Они также широко используются в анимации пути для объектов, при редактировании движения и как F-кривые для изменения свойств объектов во времени.

Примитивы кривой¶

Меню Добавить кривую

В объектном режиме, в меню Добавить кривую Blender обеспечивает пять различных примитивов кривых:

Добавляет открытую 2D кривую Безье с двумя контрольными точками.

Добавляет замкнутую 2D кривую Безье в форме круга (из четырех контрольных точек).

Добавляет открытую 2D NURBS кривую, с четырьмя контрольными точками, Uniform узлы.

Добавляет замкнутую 2D NURBS кривую (из восьми контрольных точек).

Добавляет открытую 3D NURBS кривую, состоящая из пяти выровнены контрольных точек, с узлом в конечной точке и Кривая пути, если параметр включен.

Кривая Безье¶

Основные элементы, используемые при редактировании кривых Безье это опорные точки и рукоятки. Сегмент (фактическая кривая) находится между двумя опорными точками. В приведенном ниже изображении опорные точки могут быть найдены в середине розовой линии включая рукоятки по сторонам от контрольной точки. По умолчанию стрелки на сегменте представляет собой направление относительную скорость и направление движения объектов, которые будут двигаться вдоль кривой. Это может быть изменено путем определения скорости IPO.

Кривая Безье в режиме правки.

Редактирование кривых Безье¶

Кривую Безье можно редактировать, перемещая расположение контрольных точек и ручек.

Добавить кривую Shift-A во всплывающем меню Добавить, затем Кривая ‣ Безье .

Нажимаем Tab для входа в режим Режим правки.

Выберите одну из контрольных точек и перемещайте ее вокруг. Используйте LMB для подтверждения положения контрольной точки, или используйте RMB для отмены.

Теперь выберите одну из рукояток и перемещайте ее вокруг. Обратите внимание, как при этом изменяется кривизна кривой.

Добавление дополнительных контрольных точек

Выберите по крайней мере две соседние контрольные точки.

Нажмите W и выберете Подразделить.

При необходимости, вы можете нажать F6 сразу после того, как создали подразделение для изменения числа подразделений.

Отметим, что пока Вы находитесь в режиме режим правки нельзя непосредственно выбрать сегмент. Чтобы сделать это, выберите все контрольные точки, составляющие сегмент, который вы хотите переместить.

Существует четыре типа рукояток в кривой Безье. Они могут быть доступны, нажав V и выбирать из появившегося списка или, нажав соответствующую комбинацию клавиш. Ручки можно вращать, перемещать, увеличивать и сжимать/разжимать, как любые вершины полисетки.

Типы рукояток кривой Безье¶

Эта ручка имеет полностью автоматическую длину и направление, которое устанавливается Blender-ом, чтобы обеспечить плавный результат. Эти рукоятки изменяются согласовано при перемещении контрольных точек.

Обе части ручки всегда указывают на предыдущую или следующую ручку, которая позволяет создавать кривые или его отдельные сегменты, сделанные из прямых линий или острых углов. Векторы ручек преобразовываются в свободные ручки при перемещении рукоятки.

Эти ручки всегда лежат на прямой линии, и дают непрерывную кривую без резких углов.

Ручки являются независимыми друг от друга.

Дополнительно сочетание клавиш V-T может использоваться для переключения между свободный и с выравниванием типов ручек.

Свойства кривой¶

Свойства кривой может быть задано опцией данные объекта в свойствах заголовка (см. ниже синим цветом).

Форма¶

Панель Форма кривой

По умолчанию новые кривые будут в 3D, это означает, что контрольные точки могут быть размещены в любом месте 3D пространства. Кривые могут также быть заданы в 2D, ограничивающих положение контрольных точек на кривой локальными XY осями.

Свойство разрешение определяет количество точек, которые вычисляются между каждой парой контрольных точек. Кривые могут быть более или менее гладкими, увеличивая и уменьшая разрешение соответственно. Параметр U предпросмотра определяет разрешение в 3D виде, а настройка U визуализации определяет разрешение кривой при визуализации. Если U визуализации устанавливается равным нулю (0), то настройка разрешения U предпросмотр используется для просмотра 3D-моделирования и визуализации.

Кривые с разрешением 3 (слева) и 12 (справа).

3D кривая имеет контрольные точки, расположенные на кривой в локальной плоскости XY. Это дает поворот кривой, который может повлиять на нормали кривой. Вы можете изменить способ вычисления закручивания кривой, путем выбора из выпадающего меню Минимум, тангенс и Z вверх.

Кривые со скручиванием минимум (слева) и тангенс (справа).

Заполнение определяет способ отображения кривой при скосе (см. ниже подробнее о скосе). При значении Наполовину (по умолчанию) кривая отображается в виде половины цилиндра. При включенной опции Заполнить после деформации позволяет указать, должна ли кривая быть заполнена до или после (по умолчанию) применения любого модификатора или ключей формы.

Кривые с заливкой наполовину (слева) и полная (справа).

Эти параметры в основном используются при использовании кривой в качестве пути или при использовании свойства кривая деформации. Опции Радиус, растянуть и отсекать по границам управляют как объекты используются кривой и рассматриваются более подробно в соответствующих ссылках ниже.

Источник

Создание труб и проводов в Blender с помощью кривых

Моделировать тонкие протяженные объекты вроде труб и проводов при создании сцен приходится достаточно часто – в интерьерных сценах, научных, технических или фантастических. Одним из самых простых и удобных способов создания подобных объектов – использовать кривые (curves).

Основным достоинством кривых является простота управления и редактирования: в любой момент можно менять форму кривой, передвигать ее точки, добавлять новые и удалять лишние. Плюс, работать приходится не с большим количеством точек меша, а, что гораздо удобнее, всего с одной-двумя точками кривой. Расчет сцены для рендера с кривыми так же производится быстрее, чем с мешами.

Простые провода

1. Добавим в сцену кривую:
   1. shift + a – Curve – Bezier
2. Перейдем в режим редактирования (TAB) и придадим форму кривой, перемещая, вращая и масштабируя ее точки.
   • перемещение точки: g
   • вращение: r
   • добавление точки в конец кривой: выделить точку на конце – e
   • вставка точки между двумя другими: выделить две точки – w – subdivide
   • удаление точки или сегмента кривой: x или del
   • дублирование точек и сегментов: shift + d
   • соединение двух точек: f
3. Осталось придать кривой объем:
   1. В окне Properties во вкладке Object Data установить:
      1. Shape:
         1. Fill – указать Full
      2. Geometry:
         1. Bevel
            1. Depth = 0.005 – Этот параметр как раз придает объем.
            2. Здесь же можно поднять значение параметра Resolution – он отвечает за плотность сетки т.е. насколько гладко будет выглядеть кривая внешне. Но вместо этого проще и удобнее перейти во вкладку модификаторов, добавить модификатор Subdivision Surface и управлять сглаживанием кривой через него.

Назначив кривой подходящий материал, получим готовый ровно уложенный провод:

1. А теперь посмотрим, насколько легко этим управлять:
   1. Выделим две точки, образовывающие угол провода.
      1. w – Subdivide – указать количество разбиений равное 8
   2. И просто начнем передвигать и поворачивать полученные дополнительные точки.

В результате этих нехитрых манипуляций провод стал выглядеть гораздо интереснее:

Трубы

Трубы – это те же провода, просто чуть больше по диаметру, все преимущества работы с кривыми сохраняются и здесь.

1. Добавим в сцену еще одну кривую.
2. Придадим ей нужное положение, добавляя и перемещая точки.

1. Зададим диаметр:
   1. Shape – Fill = Full
   2. Geometry – Bevel – Depth = 0.05.
2. И назначим подходящий материал, например хромированный металл.

Произвольные сечения и обводка

Трубы и провода имеют круглое сечение, которое легко устанавливается регулировкой параметра Bevel – Depth. Однако очень часто нужно моделировать длинные объекты, имеющие произвольное сечение. Это может быть плинтус, короб для проводов, рельсы, балки и множество иных объектов, в процессе создания которых хотелось бы так же использовать легкость и гибкость построения объектов кривыми.

Для того, чтобы получить желаемое сечение, моделируемый объект должен состоять из двух кривых. Первая кривая – направляющая. Как и при моделировании труб, конечный объект будет сроиться вдоль нее. Вторая кривая – обводка. Она будет задавать форму сечения конечного объекта.

1. Добавим в сцену 2 кривые, которые будут служить направляющими.
2. Отредактируем их форму и расположение.
3. Добавим им модификатор Subdivision Surface для сглаживания.

1. Добавим в сцену кривую для создания формы обводки в виде “уголка”.
   1. Назовем ее: “Profile1”.
   2. Отредактируем ее форму так, чтобы она образовывала профиль необходимого нам сечения.
   3. Для получения прямого угла в нужной точке кривой необходимо изменить ее тип:
      1. Выделить нужную точку – v – Free
      2. После чего управляющие отрезки точки можно перемещать независимо друг от друга.
   4. Особое внимание нужно уделить расположению точек кривой относительно центра origin. Именно точка origin будет выстраиваться вдоль направляющей кривой при построении объекта.
   5. Немного уменьшим ее размер, итоговый “уголок” будет соответствовать размерам исходного профиля.

1. Выделим первую из направляющих кривых.
   1. В окне Properties во вкладке Object Data
      1. в панели Geometry в поле Bevel Object
         1. указать созданную кривую профиля Profile1
   2. Если установить чекбокс Fill Caps в панели Geometry – на концах полученного объекта профиль будет закрыт.

1. Добавим в сцену кривую для создания формы обводки в виде “короба”.
   1. Назовем ее: “Profile2”.
   2. Как и для первого профиля придадим ей нужную форму относительно точки origin и отрегулируем размер.

1. Выделим вторую направляющую кривую и укажем в поле Bevel Object профиль “Profile2”.

1. Еще раз убедимся в замечательной гибкости нашего подхода к моделированию – сделаем на поверхности “короба” выемку. Если бы “короб” создавался из меша, пришлось бы вручную экструдировать точки по все его поверхности. Здесь же нужно лишь:
   1. Выделить кривую образующую профиль (Profile2) и в режиме редактирования изменить ее форму:

Сделанные изменения сразу же отражаются на итоговом “коробе”:

1. Назначим готовым объектам материалы:

Ребра и переменный диаметр

Все объекты, рассматриваемые выше, по всей своей длине имеют одну и ту же толщину. А что делать, если необходимо смоделировать трубу с переменным диаметром? Путем несложных манипуляций с кривыми, такое тоже возможно.

1. Для начала добавим в сцену направляющую кривую и расположим ее необходимым образом.

1. Создадим кривую, которая будет отвечать за изменение диаметра на определенном участке:
   1. Назовем ее: “Taper”.
   2. Здесь опять нужно обратить внимание на размещение точек кривой относительно центра origin. Здесь расстояние от origin до точек кривой указывает на величину диаметра моделируемого объекта.

1. Добавим в сцену еще одну кривую, которая будет состоять всего из двух точек, соединенных прямым отрезком. Из этой кривой мы и создадим итоговый объект.
   1. Установим диаметр кривой знакомым способом:
      1. Bevel – Depth = 0.01
   2. Добавим к кривой модификатор Subdivision Surface для сглаживания.
   3. В той же панели Geometry
      1. В поле Taper Object указать кривую “Taper”

Таким образом мы получили участок трубы с переменным диаметром. Осталось применить к нему направляющую.

1. Во вкладке модификаторов Modifiers
   1. Добавить для кривой модификатор Array и настроить параметры:
      1. Fit Type = Fit Curve
      2. Curve – указать направляющую кривую
   2. Добавить для кривой модификатор Curve:
      1. в поле Object – указать направляющую кривую

1. Назначим получившейся трубе материал.

Заполнение направляющей или постоянное количество ребер?

Для построения труб с переменным диаметром характерны два случая:

1. Как в рассмотренном выше примере – вся длина направляющей заполняется фиксированными сегментами. Количество сегментов заранее не известно, но рассмотренный способ всегда обеспечит полное заполнение направляющей по всей ее длине. Если длину трубы нужно увеличить, достаточно просто увеличить длину направляющей, дополнительные сегменты будут добавлены автоматически.

Пример экструдирования одной из крайних точек направляющей:

1. Во втором же случае, характерным примером которого является гофрированная труба, количество сегментов на длину трубы должно оставаться постоянным. В этом случае при растягивании трубы сегменты тоже должны растягиваться.
   1. Создадим, как в примере выше 3 кривые:
      1. направляющую, назовем ее “Path2”
      2. основание для сегмента трубы “Segment2”
      3. и кривую изменения диаметра “Taper2”
   2. Для сегмента “Segment2” выполним операции для создания трубы по направляющей, как в предыдущем примере:
      1. Установим диаметр через Bevel – Depth = 0.2
      2. Установим изменение диаметра, указав в поле Taper Object кривую “Taper2”
      3. Для того, чтобы ребра полученной трубы напоминали классический “гофр”, сожмем сегмент вдоль его оси до получения хорошего результата.
      4. Добавим модификатор Subdivision Surface.
      5. Добавим модификатор Array с параметрами:
         1. Fit Type = Fixed Count
         2. Count = 30
      6. и модификатор Curve, указав в поле Object направляющую “Path2”.
   3. Выделим направляющую “Path2”:
      1. В окне Properties во вкладке Object Data в панели Shape установить два чекбокса:
         1. Stretch
         2. Bounds Clamp

Теперь, если перемещать или экструдировать точки направляющей, новые сегменты не добавляются, а имеющиеся растягиваются в соответствии с изменением длины направляющей:

Осталось расположить направляющую нужным образом и назначить трубе материал.

Источник