maya建模教程:NURBS建模-編輯曲線
還可以對已經(jīng)建立的曲線進行編輯。本節(jié)將討論粘合或斷開曲線、排列曲線和曲面、重建曲線、插入節(jié)點、在曲線上添加點、切割和圓整曲線及偏移曲線等內(nèi)容。
合并和斷開曲線
Attach Curves( 合并曲線 ) 選項需要選擇兩條曲線或曲線點,在大多數(shù)情況下, Maya 能夠自動算出粘合到曲線的哪一端,用戶要作的只是選擇曲線作為操作對象。另外,還可以顯示曲線上的 Curve Point ,然后選擇曲線點強制粘合到正確的一端。
下面制作一個實例來看一看曲線的具體連接方法。
執(zhí)行 Create → CV Cruve Tool 命令,在視圖中繪制出一條曲線,按 Enter 鍵結(jié)束繪制。然后按 Y 鍵,以重新選擇 Cruve1 CV Curve Tool 命令,再繪制出一條曲線,最后效果如圖 4-19 所示。
在視圖中同時選中兩條曲線,執(zhí)行 Edit Curves → Attach Curves 命令,這樣兩條曲線將被連接上,效果如圖 4-20 所示。
圖 4-19 繪制出兩條曲線 圖 4-20 連接兩條曲線
下面使用 Curve Point 來連接曲線。按鍵盤上的 Z 鍵,以取消剛才的連接操作。選中其中的一條曲線,并在其上單擊鼠標(biāo)右鍵,然后從標(biāo)記菜單中選擇 Curve Point 命令,在曲線上選中任意一個點,接著按 Shift 鍵并單擊第 2 條曲線,從標(biāo)記菜單中選取 Curve Point 命令,然后同樣選取一個點,執(zhí)行 Edit Curves → Attach Curves 命令,選擇的兩點之間便產(chǎn)生了一條曲線,如圖 4-21 所示。
圖 4-21 使用 Curve Point 命令連接兩條曲線
選擇了兩個正確的曲線端點后,執(zhí)行 Edit Curves → Attach Curves 命令 。 Blend 是默認的粘合曲線方法, Blend Bias 為 0.5 時,兩條曲線將在中間相遇。當(dāng)需要保持對稱時這是一種理想的設(shè)置。把 Blend Bias 設(shè)為 0 時,先選的曲線將粘合到后選的曲線上。
如果發(fā)現(xiàn)曲線的形狀在粘合時變化太大,在選項框中單擊 Insert Knot 。如果需要曲線絕對保持原來的形狀,可以將 Attach Method 設(shè)置為 Connect ,但是要使這項工作正確,曲線端點首先必須連接在一起,圖 4-22 所示為采用不同的合并方法產(chǎn)生的效果。
注意:
粘合曲線或曲面時,如果 Construction History 設(shè)置為打開,要確保 Keep Original 選項 ( 默認設(shè)置 ) 設(shè)置為 on 。如果設(shè)置為 off ,也許會出現(xiàn)奇怪的形式而且在以后會修改粘合的物體。
斷開已連接曲線的方法很簡單,選中曲線上的點,然后選擇 Edit Curves → Detach Curves 命令便可以斷開曲線,如圖 4-23 所示。這種方法也適用于操作多條曲線。
圖 4-22 不同的結(jié)合方法所產(chǎn)生的效果 圖 4-23 斷開曲線示意圖
曲線的對齊與連續(xù)
兩個單獨的曲線或曲面的端點沒有相連時,則稱為不連續(xù)。一旦它們相連接,有 3 種可能的連續(xù):位置連續(xù)、相切連續(xù)和彎曲連續(xù)。在生成一個平滑面時,兩個相連的面之間至少需要有相切連續(xù)。本節(jié)將通過兩個曲線的例子介紹連續(xù)的概念。
首先制作出曲線,生成如圖 4-24 所示的兩條 CV 曲線,按住 X 鍵并單擊把它們捕捉到刪格,然后把它們復(fù)制并平移到一邊。
● 位置連續(xù):也稱為順序 0 連續(xù) (C0) ,當(dāng)兩個端點的 CV 被放置到同一個三維空間時,位置連續(xù)才會出現(xiàn)。選擇視圖最右側(cè)的兩個復(fù)制出的曲線,執(zhí)行 Edit Curves → Align Curves 命令 。設(shè)置 Continuity 為 Position , 并將 Boundary 修改為 Both 。單擊 Align 按鈕,結(jié)果如圖 4-25 所示。
● 相切連續(xù):也稱為順序 1 連續(xù) (C1) ,當(dāng)兩條曲線的端點有相同的斜率且同時位置連續(xù)時,相切連續(xù)才會出現(xiàn)。即當(dāng)曲線端點的兩 CV 相連時才會出現(xiàn)。按 Z 鍵取消操作。選擇兩條起始曲線,在選項框中將 Continuity 換成 Target ,單擊 Align 按鈕,結(jié)果如圖 4-26 所示。
圖 4-24 生成兩曲線 圖 4-25 對齊曲線
● 彎曲連續(xù):也稱為順序 2 連續(xù) (C2) ,當(dāng)曲線有相切連續(xù),同時曲線以同樣的方式向端點彎曲時,這種連續(xù)才會出現(xiàn)。另一種說法是:兩曲線具有相同的彎曲半徑。曲線在改變時,從端點起的第 3 個 CV 點和第 2 個 CV 點,都被移動以符合曲率的改變。按 Z 鍵取消最后的改變,再次選擇曲線,把 Continuity 換成 Curvature ,再次單擊 Align 按鈕,注意從端點起第 3 個 CV 點的位置變化,如圖 4-27 所示。
Align Curves 和 Surfaces 的操作方法相同,它們的默認設(shè)置是 Modify Position First ,即最初選擇的曲線將整個參與對齊。在對齊完成以后,在 Channel 盒的 Inputs 選項中進行不同選項設(shè)置以獲得一個比較滿意的選項。
圖 4-26 連接曲線 圖 4-27 曲線的連接效果
重建曲線
Rebuild Curves 允許用不同的方式重建曲線。重建曲線對生成好的曲面非常重要。當(dāng)處理了一條曲線以后,就會有一些不必要的 CV 存在,甚至 CV 堆積在一起。它們能用 Rebuild Curves 工具清除,并且重新建立 ( 或重建 ) 曲線,得到干凈曲面。用 Pencil Curves 工具生成一條曲線。選中曲線后,再執(zhí)行 Edit Curves → Rebuild Curves 命令 。
當(dāng) Rebuild Type 被設(shè)成默認的 Uniform 時,還必須人工設(shè)立曲線的段數(shù),默認是 4 段,但該數(shù)值會因為所需曲線形狀的復(fù)雜程度而不同。
Reduce 設(shè)置依據(jù) Global 或 Local Tolerance 等級設(shè)置簡化了曲線。 Match Knots 的設(shè)置需要選擇兩條曲線,重新參數(shù)化第 1 條曲線以匹配第 2 條曲線的節(jié)點數(shù)。 No Multiple Knots 的設(shè)置去掉了多重節(jié)點,這些節(jié)點是在曲線被延伸或節(jié)點插入時生成的。多重節(jié)點出現(xiàn)多于一個節(jié)點或編輯點的情況,并占據(jù)曲線上相同的位置。 Curvature 的設(shè)置也依據(jù) Tolerance 等級,在更彎曲的區(qū)域重新分配并且插入大量編輯點。對于 Reduce 或 Curvature 選項要更改 Global Tolerance 設(shè)置,選擇 Window → Settings/Preferences → Preferences 命令并單擊 Settings 按鈕打開 Tolerance 欄。
當(dāng)保持 CV 在其最初的位置時, Keep CV 選項允許重建曲線的參數(shù)。當(dāng)插入節(jié)點時,曲線的段數(shù)增加,伴隨著更多 CV 的生成,但是曲線上點的參數(shù)化的值和插入前的點是相同的。當(dāng)把 CV 保持在相同的位置時, Keep CV 選項重新計算包括插入節(jié)點在內(nèi)的曲線參數(shù)。
添加點
有時用戶會發(fā)現(xiàn)曲線上某些額外的點對于移動整條曲線而言是極其重要的。因此 Maya 引入了 Add Points Tool 功能。它可以在制定曲線段或者曲面上添加額外的可控點或者編輯點。
注意:
如果想在線段的開始處添 加一個額外的點,首先要執(zhí)行 Edit Curves → Reverse 命令將曲線翻轉(zhuǎn),然后再進行添加。
創(chuàng)建完一條曲線以后,執(zhí)行 Edit Curves → Add Points Tool 命令,將可控點重新顯示出來,如圖 4-28 所示。
圖 4-28 顯示可控點
單擊,添加一個新的可控點,然后繼續(xù)單擊,添加額外的可控點,新的曲線也隨之產(chǎn)生,如圖 4-29 所示。按 Enter 鍵便可以結(jié)束添加命令。
為了進一步編輯曲線, Insert Knot 同樣允許增加更多的編輯點或 CV 點。要使用 Insert Knot ,先選擇一個 Curve Point 點,該曲線為想要生成額外編輯點的曲線,然后選擇 Edit Curves → Insert Knot 命令。另一個 CV 也生成了。 Insert Knot 對應(yīng)的一個有用的選項是 Between Selections 選項,該選項也可用于曲面的 Insert Isoparms 選項。選擇兩個編輯點,然后選擇 Edit Curves → Insert Knot 命令,單擊 Between Selections 選項,然后單擊 Insert 按鈕。另外一個編輯點在兩個所選的編輯點中間添加上去了,如圖 4-30 所示。
新添加的點
圖 4-29 添加新的可控點 圖 4-30 新添加的點
注意:
如果在該選項中選擇了兩個曲線點,這兩個曲線點將隨著在中間插入的新的編輯點而變成編輯點。
一條曲線一旦建立,通過通道框或者屬性編輯器,用戶可以轉(zhuǎn)換它或者改變它的顯示模式,也可以運用轉(zhuǎn)換工具變形可控點以改變曲線的形狀。
曲線編輯工具 (Curve Editing Tool) 是一個方便快捷的工具,該工具操作器由以下幾個操作手柄組成,如圖 4-31 所示。通過這些操作手柄調(diào)整切線的方向或者調(diào)整切線的縮放手柄,可以快速地改變曲線的形狀。因此,它經(jīng)常用于建模曲線或者動畫路徑中。
執(zhí)行 Edit Curves → Curve Editing Tool 命令便可以激活編輯曲線工具,如圖 4-31 所示。
● Parameter Handle :習(xí)慣上稱為參數(shù)手柄,主要用于操作曲線編輯工具在曲線上的位置,選擇作為編輯對象的點。
● Position Handle :稱為位移手柄,它可以方便快捷地移動曲線上作為編輯對象的點至合適的地方。
圖 4-31 編輯曲線工具
● Tangent Direction Handle :切線方向手柄,用來改變切線的方向。
● Tangent Scale Handle :切線縮放手柄,用于縮放切線的方向,以最終改變整條 曲線的形狀。
● Axes Lines :軸向控制用于控制并吸附切線手柄到 X 、 Y 、 Z 的任意軸向上。
切割曲線
Edit Curves → Cut Curve 命令也是一種有用的編輯曲線方式。它的作用是當(dāng)大量曲線相交時將它們分離。 Find Intersections 的默認設(shè)置是 In 2D And 3D ,即尋找曲線的交點,即使曲線在三維空間內(nèi)不相交,但在活動的 ( 二維 ) 視圖中看上去是相交的也可以。在圖 4-32 中,兩條曲線相交,執(zhí)行 Edit Curves → Cut Curve 命令之后,曲線從交點斷開。
圖 4-32 切割曲線
圓整曲線
圓整曲線 Curve Fillet 的作用是使兩相交曲線生成一個圓角。和 Cut Curve 在二維視圖中不同,圓整曲線必須是相接的。默認的設(shè)置在兩曲線相交處生成一個圓角,如圖 4-33 所示。在兩曲線相交處,有時會出現(xiàn)錯誤的圓角,在這種情況下,首先要將曲線剪斷,然后再選擇要圓整的曲線。在選項框中的 Trim 和 Join 設(shè)置可以剪斷曲線并將各段曲線連接成一條曲線,從而節(jié)省了大量的時間。
圖 4-33 圓整曲線效果
偏移曲線
Offset Curve 就是用在選項框中設(shè)置的偏移距離來復(fù)制一條曲線。偏置一條曲線與復(fù)制和縮放一條曲線有很大的不同:當(dāng)進行曲線復(fù)制和不均勻縮放時,曲線仍然保持著原有的形狀,而偏移生成的曲線僅僅是與原曲線保持著距離,不一定保持曲線的原有的形狀,圖 4-34 顯示了它們的區(qū)別。
圖 4-34 偏移曲線
復(fù)制曲線
另一種生成曲線的方法是 Duplicate Surface Curves ,實際上,這種方法并不是屬于 Create 菜單,而是在 Edit Curve 菜單上。這是一種非常有效的曲線生成方法,特別是它能夠復(fù)制一個面上所有的等參線。試著使用該工具,生成一個默認的圓柱,顯示等參線,在表面上任意選擇一個等參線,選擇 Edit Curves → Duplicate Surface Curves 命令。這樣,一條和圓柱有同樣數(shù)目段的曲線已經(jīng)復(fù)制成了,如圖 4-35 所示。
將復(fù)制的曲線從圓柱體中移去,選中該圓柱體,重復(fù)執(zhí)行 Edit Curves → Duplicate Surface Curves 命令。如圖 4-36 所示,這次復(fù)制了圓柱所有的等參線,也可以設(shè)置一些選項以便只在 U 或 V 方向復(fù)制,默認是在兩個方向復(fù)制。
圖 4-35 復(fù)制等高 圖 4-36 復(fù)制物體框架
復(fù)制的曲線跨距和原圓柱體,但復(fù)制曲線的數(shù)量和顯示在屏幕上的等參線的數(shù)量是一致的。如果圓柱體的 NURBS 平滑度設(shè)置的精度較高,生成的曲線將比原物體。