犀牛軟體(?Rhino)的核心思想是什麼?
犀牛軟體(Rhino)的核心思想是什麼?比如說Photoshop的核心是像素,主要是通過圖層來實現,不論是選區、蒙版、通道,變換、調整、畫筆、圖層混合模式、圖層樣式都是來控制圖層,通過圖層來改變像素。都是以圖層作為操作的核心。
請問Rhino的核心操作的思想是什麼?
如果不是樓主問了這個問題,我至今也沒思考過犀牛的核心思想是什麼。想了一下,覺得這個問題還是挺有意思的。本人對於犀牛的掌握算是熟練,並不精通(四年本科的練習加上兩年實際項目的實踐)。用犀牛做過:工業產品設計、室內設計和簡單的參數化設計(grasshopper)。用的主要是犀牛4.0,沒有用過5.0(從2014年轉行後就沒再用過犀牛了)。先列一下樓主對於Photoshop的分析,然後根據這個思路來說說我的觀點:
比如說Photoshop的核心是像素,主要是通過圖層來實現,不論是選區、蒙版、通道,變換、調整、畫筆、圖層混合模式、圖層樣式都是來控制圖層,通過圖層來改變像素。都是以圖層作為操作的核心。
我的第一反應是:犀牛的核心是「點」。由點決定曲線,由曲線生成面,由面生成體。說到「體」,我覺得只能算不完全的體,因為犀牛經常會生成一些小小的破面,並不能組成嚴格意義上的「體」。這些破面對於渲染、製作效果圖是完全沒有問題的,就算渲出來效果不太好,用Photoshop大法也完全可以解決。犀牛對於「體」的要求很低,不像Alias,ProE或者SolidWorks。後面的三個軟體有很多針對「體」的要求和命令,對於生成「體」的要求非常嚴格,稍有疏漏,命令就無法正常執行,只能慢慢回頭去找bug。我曾經嘗試過用犀牛建完模型,希望為每個面產出精確的、毫無破面的「體」,導出STEP直接到SolidWork裡面,用於模型的製作。雖然最後還是做到了,但是花了特別多的功夫和時間,非常不值得。犀牛本來就不太支持這個,連「抽殼」這個命令都沒有(4.0以後可能有了,還沒用過)。
但其實犀牛做成這樣是非常有理的,因為它的主要用途是用來表達創意,給設計師充分的自由:即在實現形態的時候,不需要被嚴格的參數所束縛,只管用最直接最簡單的方法來視覺化自己的概念和想法。而Alias,ProE和SolidWorks是可以直接導出模型生產的,建模速度比較慢,但很嚴謹。說了這麼多關於「體」的觀點,我想表達的意思是:其實,對於犀牛的終極目的來說,重要的其實是「面」。原因是,從犀牛導出模型然後利用其它軟體渲染以後,對於最終效果影響最大的是「面」不是「體」。目的是為了表達創意的效果,並不是直接投入生產。在創意初期,觀眾並不需要知道裡面的結構,或者詳細的部件爆炸圖。有了面就可以讓光影產生變化,給人以「體」的感受(透明材質的產品先按下不表)。套用一下樓主的模板:犀牛的核心是點,主要是通過面來實現,不論是revolve, mirror, extrude,blend, F10, flip, flow, match, trim, boolean運都是來控制面,通過面來操控點。是以面為操作的核心。
說完,好像沒啥意思?
我覺得核心思想還是要把各種操作命令背熟。用快捷鍵來代替滑鼠點命令,這點對於工作效率至關重要!犀牛的界面設計很雜亂,命令太多了,組裡套命令,只用菜單或者圖標,特別難找。犀牛用到一定境界的結果就是:眼中有界面,心中無界面。心裡有了個草圖,單通過口述就能說出所有的操作和命令,最終建出一個模型,它和你心裡想的一模一樣。
至此,工具不再重要,重要的是你心裡想的到底是什麼。是nurbs曲線建模
我覺得,rhino的核心是法線,你感受一下。
辦到su靠插件才能勉強畫出的曲面圖,體積感強。
分面
其實lz是想問犀牛的建模邏輯吧。
曲面建築:樣條曲線—gh or 人工 簡單曲線擬合—主要面—補面成體。或者 純 gh 生成體量,自選函數解決擬合問題。3d列印:任何可以輸出網格的建模方式均可。隨便玩。
工業設計:畫個用來生產的零部件還是比較easy的。至於聯動就不知道犀牛怎麼實現了。
珠寶設計:這是藝術設計了。不懂。
看大家都在探討犀牛的點面關係,但歸根結底,對犀牛軟體的認知必須從空間關係開始。工程製圖必須過關,一透視三平行,三視圖如果不會,即使精通犀牛各項命令,建模也會非常吃力。
So,犀牛的基本功是什麼?
除了工程製圖的良好基礎外,犀牛的基本命令就是大家要過的第一關了。但是10年犀牛大神,在界面上也有沒用過的命令,所以學習方法非常重要,死讀書、背命令容易令大家喪失對軟體的學習興趣。
而且,通常情況下,大家玩兒犀牛都會有個鑽牛角尖兒的過程
飯要一口一口吃,面兒要一塊一塊接。犀牛大神的過人之處在於將空間拆解為基礎形體,並根據邏輯順序進行拼接。接觸Rhino沒多久的同學通常會暢享將汽車A面兒刷一下變出來的同學,請不要在此鑽死胡同,Rhino不是揉麵糰,規範操作非常重要,我們是學犀牛建模型(Build Model),不是變模型(Create Model),創造的工作放在大腦里,不要放進Rhino里。
所以,如果學犀牛,它的核心是什麼?
犀牛是軟體,犀牛是工具,犀牛不是腦子。犀牛的核心不在軟體本身,在於建模者對於空間的認識——如何將複雜空間構型,分解成簡單的空間構型,再將空間進行拼接,而且同學們需要對製造工藝有足夠的掌握——現代工藝成型的方法對於同學們把握形態構成會有很大幫助,輔助同學們理清Rhino建模思路。
最後,犀牛與其他軟體相比,具備哪些優勢?
a.Rhino與工程軟體(Solid,Pro-e)不同,Rhino以人觀察空間的視角出發,非常符合人思考空間的邏輯。
b.犀牛指示清晰,控制自由,界面友好,沒有過多組合鍵,用滑鼠便可自由操作。
c.Rhino以點控制線,以線形成面,對於曲面的創造,可謂隨心所欲,也就是大家一致在強調的重點。
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nurbs
點→線→面感覺不同專業的理解不太一樣。謹談談建築學生對rhino的理解,犀牛的核心是對面的創新性認識。rhino軟體認為,線的運動生成面――相對比之下,su對面的認識是,兩條直線相交生成一個面。單單這一個對面的認識的差別就造成了兩個軟體的天差地別――su裡面的曲線曲面全部是用直線和網格面去逼近,在su裡面建曲面簡直是要人命,而在rhino里一或多條曲線的運動生成曲面。用su建曲面很難,而用rhino的話思路清晰幾步就能生成。一定不要帶著su的思維去用rhino!這是其一,其二是在這個基礎上重點理解幾何的點線面體關係(不是工圖裡的三視圖關係!),並由此一步步解構整理一個模型的建模思路。不理解的話就算你會rhino裡面所有的命令,也建不出來一個曲面建築模型。rhino里那麼多命令,是不需要全部學會的(當然關鍵性的命令是要精通的),最重要的是要知道這一類命令是幹什麼的,它的作用效果是什麼樣的,是把線變成面還是從體生成線,生成的又具體是什麼樣的線。最後談談rhino這個核心本身的局限吧,rhino總歸是在面的緯度去思考空間的,在它的空間里三維實體是全部通過面的圍合形成並創造立體感的,它並不是真正的三維軟體(它是2.5d)。用一個面去切開一個正方體,裡面還是空的。而真正的三維軟體,裡面應該是實的。
先說我的結論吧:犀牛的核心是公式/函數(可以理解為nurbs曲線,但不可理解為「點線面」意義上的「曲線」),操作方式則是控制點(CV)。
個人覺得題主的比較對象本身有點不合適,不應該把PS拿來和犀牛對比,因為它們造型思路完全不同。一定要比的話,應該是AI和犀牛比,PS和3ds MAX或MAYA比。下面來說為什麼
Polygon和Nurbs的本質區別可以類比Ps和Ai,前者的處理本質為像素,後者的處理本質為公式(矢量)。
PS是點陣圖處理軟體,AI是矢量圖處理軟體,差異不用我說你們就能理解。PS做一張圖的本質,就是把像素進行排列組合,密密麻麻的像素就組成了圖像,像素越多,圖像的解析度、信息越多。而AI做圖的本質是把各種公式(矢量)進行排列組合。雖然矢量圖還是需要依賴像素才能表現為肉眼可見的圖像,但即使不用像素表現,你也不能否認公式的存在。如果說PS的單位是像素,AI的單位無疑就是公式了——公式和像素一樣不可拆分。
我對AI核心操作的定義是「對象」。雖然AI內也有圖層,但一個圖層內可以有多個對象(PS的一個圖層內只是一個對象),所以「對象」是你直接進行操作的對象。
同理可證:犀牛的核心是公式,核心操作是控制點(CV)。你對一切曲線、曲面甚至(偽)體的編輯操作,其實都是以控制點操作。
(PS: 「像素」這一概念在3D建模領域對應的概念應該是「多邊形」。「圖層」對應什麼我一時還想不出,大概是「體」?)
(PS2:文中引用部分來自關於工業設計rhino,3Dmax,alias,pro-e,catia軟體選擇問題? - Autodesk 3ds Max - 知乎 下,@凡心 的回答。感謝。)
核心就是分面,無論多複雜的模型都是多個單面組合在一起的多重曲面。而每一個單面都是只有UV兩個方向(想像成橫縱兩個方向的線紡織成一塊布)。
Rhino泛用性中的實用*
Rhino從她誕生開始,就受到很多人的喜愛!其最重要的原因就是她是一款小巧而功能強大的NURBS建模軟體,小巧不僅是對於軟體的體積而言,更重要的是她對硬體系統和軟體平台要求對大眾用戶極有親和力!在當時,完善的NURBS建模系統只是高端軟體和高端平台的專利,這樣一款軟體的出現使得使用簡單的個人電腦和在普通的筆記本電腦的用戶也能夠使用完善的NURBS建模工具,從而使更多的人對NURBS建模的概念有所了解。
但是,在Rhino開始出現的時期,用戶對Rhino的定位和理解出現了很多誤區。即使到現在,Rhino的開發商還是強調Rhino的泛用*,考慮軟體的價格和功能因素,Rhino也有她自己最適合的使用領域。首先,我們把電腦三維領域劃為兩大塊,一塊是以視覺為基礎的CG領域,一塊是以製造為基礎的工業設計領域!而在Rhino出現的初期,不論國內外,有很多人都把她歸為CG領域裡的NURBS建模工具。那是因為其具備對自由形態(Free-Form)的快速的建模能力,使得很多三維愛好者喜歡用它來建模型!到現在,很多人都意識到Rhino的真正使用領域是在製造業,但是依舊有很多人對三維軟體的適用性很模糊,常常出現用錯軟體的情況。經常有人問我Rhino做的模型能不能做動畫,或者Rhino是不是比3DS MAX建模要精確這樣的問題。對於這樣的問題,我是無法給出能或者不能這樣的回答,所以我想先讓大家對Rhino在三維軟體中的應用範圍有個基本的了解!
我們先看一下CG領域,CG實際上是基於視覺效果的,那麼通俗點說,就是要求看上去要達到某種效果,電影的CG特效是這個領域中的高端應用。那麼什麼軟體是這個領域中表現三維特效的主要工具呢?常用的比如Softimage、3DS MAX、MAYA、LightWave等,可能還有特效公司自己開發的三維軟體。而NURBS建模到底在這個領域是個怎樣的應用呢?首先,NURBS模型的優勢在於可以隨意調節模型的精度,也就是非常方便做LOD(Level of Detail)設置。也就是說表現NURBS模型的mesh(網格)可以隨意調節,從而控制動畫場景的繁簡程度,使得渲染時間減少。尤其是對於大量的模型,多幀的動畫來說,會節約很多時間,效率當然就會很高!最後,就是電影CG特效中的道具(比如未來的電話、武器等),而這些道具由於影片的需要(其實是大多數情況下),會被要求製作出真實的模型來加強特效的真實感,那麼就要求三維模型既可以用在動畫軟體中,也要求能快速原型,甚至可能會有結構設計,那就更需要NURBS建模了。現在你可能會問我,那Rhino豈不是正好都具備了。其實並不完全,Rhino的NURBS雖然比較完善,但是要製作出完全符合能滿足表情和肢體動畫的模型是很困難的,就算做出來了,也會是一個效率極低的工作,原因並不是由於她的NURBS系統有問題,而是因為她並不具備偏向製作動畫模型所需要的工具罷了。但是道具的建模就不同了,由於道具基本不存在變形,而且又有需要被加工成實物模型的可能,那麼,Rhino自然就有用武之地了,很多特效電影的道具都是用Rhino設計和製作的。但是這實際上已經屬於工業設計領域了!
下面就是我要講的重點,Rhino在工業設計領域中的使用。首先,我們要弄清Rhino在工業設計當中屬於哪一類型的軟體,準確點講,Rhino應該屬於CAD軟體中的CAID類軟體,與Rhino同類的有著名的Alias,還有Solidthinking、Amapi等。其實CAD軟體本身都具備CAID部分,但是由於一般的大型CAD軟體模塊眾多,其CAID部分對於概念設計師或者造型建模師而言顯得不夠快捷和方便,那麼對於他們而言自然需要一款能滿足CAD部分的便捷CAID軟體,對於自由造型的產品設計這顯得尤為重要。Alias是CAID界的老大,但是Alias早期的版本是在SGI工作站上運行的,而且軟體價格也很昂貴,對於普通用戶而言,想要使用Alias是件可望而不可及的事。而Rhino是第一款運行在Windows9x系列操作系統的CAID軟體,這使得大眾用戶尤其是學生可以接觸到CAID軟體。之後隨著個人電腦的性能不斷提升,運行在高端平台的高端軟體紛紛開始注意個人電腦這個廣闊的市場。雖然Alias之後從IRIX平台到Windows NT平台的移植使得很多人能接觸到這款渴望已久的軟體,但是要流暢的運行Alias,依然需要高配置的支持,尤其是對內存與顯卡的要求,遠遠高於當時的Rhino!內存暫且不談,就顯卡而言,一款像樣的專業顯卡在當時根本不是普通用戶消費得起的(現在有很多入門級的專業顯卡價格依然不低),雖然我們說做設計機器配置高是很正常的,但是這無形中給想從事三維造型設計的人帶來了很多阻力。Rhino當時在一款200MHz以上主頻,32MB內存,對顯卡沒有特殊要求,只需要Windows95或以上操作系統的機器上就能運行,這對很多想從事或正在從事工業設計行業的人來說都是振奮人心的事。但是,這種興奮之後,大家自然會提出這樣的問題,Rhino能幹什麼?雖然對機器配置的低要求和軟體自身的小巧很吸引人,但是功能是不是大打折扣?那麼帶著問題請往下看!
Rhino的功能是否能用到實際的產品設計和生產中去?首先,我可以給你一個肯定的答覆,那就是當然可以。接下來,我再告訴你如何正確的使用Rhino,我們先把按對產品的造型要求做個簡單的分類,首先是我們日常使用和常見的中低端產品,比如3C家電、手機、PDA、數碼產品、運動器材等等。另外一類就是高端產品,比如交通工具(汽車)、航空類(飛機)等。在這兩類中Rhino針對的用戶就是中低端產品的製造商,而對於高端產品的製造商,並不是Rhino主推的對象,但是你依然可以在Rhino的主頁上看到很多用戶是屬於高端產品的製造商。
對於一款產品的設計,外觀是很重要的。對於一名產品設計師而言,他首先需要把他的設計概念正確地表現出來(通常是在紙上)。但往往一種方案是不夠的,需要很多方案來供選擇,那麼在經過篩選之後,其中的一個或兩個方案被選中,剩下來的往往需要很多張接近真實產品的效果圖,現在你的選擇來了,你需要一款三維軟體來表現你的產品,那麼如何在眾多的軟體中選擇呢?我們先從大家熟悉的3DS MAX開始,為什麼選這款軟體呢?原因是我們可以用她渲染出較真實的效果。但是,大家再想想那我做出來的模型除了變成圖片還有什麼用?答案是沒用了,也許有人會說能不能把這個模型導入到CAD軟體中做進一步的工作?其實不行,首先這類CG軟體雖然渲染工具很強大,但是其建模工具主要還是以多邊形建模為主,即使具備NURBS建模工具,也是很不完善的,MAYA雖然繼承了Alias強大的NURBS核心,但是要做工業模型也顯得很不快捷,而且對於CAD軟體的導出也沒有CAID軟體支持的好!換句話說,你購買了軟體的全部功能卻只能使用她不到10%的功能,可見使用CG類軟體做產品設計是很不合理的。那我們再換一款,使用標準的CAID軟體,比如Alias,Alias是一款功能很強大而且具備完整的NURBS核心的軟體。同時也具備了出色的渲染能力,對CAD軟體的導入和導出支持的也很好!從流程和功用而言,Alias可能是最好的選擇了!但當你真的決定用的時候,你可能又動搖了,因為她的價格太昂貴了,這時候你可能會問有沒有功能對我而言夠用,但是價格又便宜的軟體供我使用,這時候Rhino就是你不二的選擇了!雖然Rhino本身沒有好的渲染器,但是她依然有Flamingo這樣的光線追蹤渲染插件。因為我們要遵循實用和夠用這兩個原則!Rhino雖然沒有Alias強大,但是對於一般的中低端產品的設計完全夠用了!而對於Alias,低端產品的設計無法將她的強大功能發揮出來!那麼也可以說是一種浪費!
再接下來,我們再來看看Rhino與CAD軟體配合的怎麼樣的。目前為止,Rhino支持市面上的幾乎所有CAD類軟體,那麼這也說明Rhino的配合使用*!但是在使用過程如何正確的與其他CAD軟體之間配合是很重要的。首先,我要說清楚兩個概念,第一個是曲面核心,第二個是實體核心。這兩種核心的區別我在這裡不做詳細的說明。但是大家一定要弄清楚哪種軟體是曲面核心,哪種是實體核心的。一般來,CAID軟體基本都是基於曲面核心的,而CAD類軟體基本上都基於實體和曲面雙核心的,實體核心的優勢在於它的參數化建模和特徵建模。通過參數和特徵來建立和修改模型的優勢是曲面核心的軟體無法比擬的,而且實體核心可以檢測很多曲面核心軟體無法檢測的屬性。但是實體核心對於自由形態的造型卻顯得不夠靈活,也就是說,當設計師想把他的概念快速的用三維軟體表現出來的時候,在CAD軟體中的實體建模就顯得沒有效率了!雖然CAD軟體一般都帶有曲面建模,但是畢竟效率沒有專門用來曲面建模的CAID高!
產品設計並不是一個人從頭做到尾,是講求流程的,是要求團隊合作的!而對於在團隊中的個人而言,不要給別人添麻煩是最起碼的!在實際上,往往會出現CAID部分的模型師給CAD做結構的工程師的模型出現各種各樣的問題,從而導致為了使流程流暢而使得CAID的模型師需要用和結構工程師一樣的軟體來做造型設計,以配合後期工程!經常會有客戶抱怨說為了在Rhino中建模是很快,但是後期要改動一個倒角就需要大費周折了。即使是Alias這樣帶有歷史記錄功能的軟體也無法從根本上解決這個問題!其實這就是在搭配的方法上出現了問題,掌握軟體技巧對於CAID的人員來說是很重要,而且,我指的不是某個CAID軟體,而是指同時掌握CAID軟體和CAD軟體。會這兩種軟體的同時,再合理的搭配才能使你的工作效率大大提高!舉個簡單的例子,一款產品從最初的設計到後期工程設計再到最後的生產,中間會經歷很多步驟,那麼初期設計時所定下的尺寸到後期可能需要一些改動,而這個改動當然是要由最初建模的人來改動,對於曲面核心的Rhino而言,一個小改動都會變成一個大的麻煩,甚至需要重新建模,我想很多人都有這種感受。但是對於一款特定的產品往往會有出現修改的幾率最多的地方!最常見比如倒角值的大小,那麼在初期建模的時候我一般都推薦不要在Rhino里倒角,或者一定要保留沒有倒角模型文件,然後把沒倒角的模型拿到CAD軟體里去倒角,這樣,一旦將來碰到需要修改倒角參數的時候,可以直接用CAD里的實體參數化來修改!更何況曲面核心的軟體倒角是沒有實體核心的CAD軟體強大的!同時,未倒角的模型比倒角過的模型導入CAD軟體產生破面的幾率要小得多!同樣,抽殼也最好到CAD軟體里去做!而Rhino主要用來表現你的概念設計以及較為複雜的自由形態曲面!
總的來說,Rhino是一個與其他軟體搭配使用的工具,這也是CAID類軟體的特點,在實際工作往往會有很多用戶因為對這點不是很清楚導致工作效率很低,甚至需要結構工程師幫著補面的後果,這對於團隊來說是不利的,所以我寫這篇文章希望大家對Rhino能有正確的認識。
產品在讀,感覺重點在線和面
犀牛是NURBS建模,核心是曲線,它的面都是由曲線定義的。它跟網格建模不一樣,網格建模核心是點,「曲線」是用直線段逼近,「雙曲面」可以展開成等面積平面,NURBS建模的曲線是數學上完整的曲線,雙曲面是無法等面積展開的(這點印象最深,因為我將犀牛建模的模型做成蝕刻片零件時就遇到了雙曲面平面展開的麻煩,只能將其轉成三角多邊形再一片片攤平拼接起來)。
大部分答案都說得對,我補充一點,有個插件,我忘記了叫什麼名字,它現在是歸屬自動桌子公司的,功能也是他們的看家本領,就是讓Nurbs建模變得跟多邊形建模一樣,有些細節Nurbs不好處理的,用多邊形突然變得很簡單了。
核心是一個美好的團隊做的美好的工具。
控制點(cp點),這個答案適用於所有NURBS曲面建模軟體。
面的構建、匹配與縫合
空間,數據,圖紙
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