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Blender教程:3D建模中的NURBS曲线是什么?

时间:2022-05-26 00:00  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

如果你使用过Blender、Maya或任何其他类似的3D程序,在生成3D图元时的其余选项中会发现一个很奇怪的词:NURBS曲线。NURBS曲线到底是什么意思呢?
  Blender教程:3D建模中的NURBS曲线是什么?  
NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,是非均匀有理B样条的意思。具体解释是:Non-Uniform(非均匀性):是指一个控制顶点的影响力的范围能够改变。当创建一个不规则曲面的时候这一点非常有用。同样,统一的曲线和曲面在透视投影下也不是无变化的,对于交互的3D建模来说这是一个严重的缺陷。
 
Rational(有理):是指每个NURBS物体都可以用有理多项式形式表达式来定义。
 
B-Spline(B样条):是指用路线来构建一条曲线,在一个或更多的点之间以内插值替换的。
 
“样条”只是一个花哨的术语,用于表示运算符之间的抽象。例如,一个线性的90度角可以通过使用它所组成的三个点作为数学参考来抽象成一条类似的曲线。
 
B样条曲线不是手动定义曲线,而是逐个无穷小点使用几个控制点将其绘制出来,以尽可能少的“结”或“肘”。
 
在这些控制点之间进行的估计称为插值。本质上,每个手柄的位置和旋转通过平均协议与下一个相交,从而形成一条平滑且连续的曲线,电脑几乎不需要解释和重建。
 
“真实”点之间的每个估计点都符合要求。调整任何手柄都会改变这些中间点的特性,每次移动都会创建一条新曲线。
 
非均匀性是什么意思?
  Blender教程:3D建模中的NURBS曲线是什么?  
“非均匀”是曲线参数化的问题,即输入参数集与实物中找到的输出NURBS值之间的关系。在非均匀弦长样条曲线中,最远控制点的参数值不一定需要等于构成曲线的总跨度数。
 
在非均匀曲线中,连续体的某些部分可能会受到其他地方的极值的影响。这些显着差异可能会压缩或拉动曲线的其他部分。
 
每个非统一参数值的属性与它所代表的span的实际长度关系不大;这样,曲率的分布比在严格统一的方法下更真实。
 
在实际意义上,这些特性使曲面本身更不容易翘曲或扭曲应用于其的任何纹理。它们比使用统一参数化的曲线更复杂,但这种复杂性通常会在您的最终产品中大放异彩。
 
“有理性”描述了NURBS曲线优先考虑每个控制点对曲线特征的影响的“权重”的方式。相反,简单的B样条曲线在每个顺序控制点之间拥有完全均匀的影响分布。在这种情况下,创建抛物线形状变得不可能。

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总结:3D建模中的NURBS曲线是什么?
 
简单地说,NURBS就是专门做曲面物体的一种造型方法。NURBS造型总是由曲线和曲面来定义的,所以要在NURBS表面里生成一条有棱角的边是很困难的。就是因为这一特点,我们可以用它做出各种复杂的曲面造型和表现特殊的效果,如人的皮肤,面貌或流线型的跑车等。

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