Rhino 網格設定 - 詳細資訊

解開Rhino網格神秘的設定 - 一般網格問題的解決方案

注意: 本頁刊載了在Rhino中使用網格的詳細資訊,匯集了來自支援論壇、McNeel開發商以及重度Rhino使用者的經驗。截至目前我一直為Rhino5做更新。 –Mitch 16.01.2013

為什麼我到了這一頁?

大概每個曾經使用Rhino的使用者,都會碰到莫名的顯示問題,比如:

所有這些問題通常都可以追溯到模型的網格或是一般網格設定。

你是說網格嗎? 我沒有做任何網格啊,我只是做了一些NURBS曲面。

嗯,你可能不知道其實你也建立了一些網格。繼續閱讀

為什麼我們需要網格呢?

儘管Rhino是一個NURBs曲面建模軟體,它利用曲面創造出來的多邊網格達到視覺化的效果。所以當您在螢幕上看到著色模型,事實上是由看不見的多邊形網格(“彩現網格”)附著在NURBs曲面上形成的。

為什麼呢? 針對快速著色與彩現,但當網格針對著色速度以及可調整性有其優點時,當然也有缺點。彩現網格最終只能調整到最接近曲面,所以呈現多面的彩現網格以及平滑曲面,一定有縫隙。

在Rhino中建立網格的引擎同時也分析網格建立的草圖、曲率以及EMap等功能,經由Mesh指令 (網格 > 從 NURBs 物件 )直接從NURBs 物件建立“真正”的網格物件。

從Rhino匯出某些多邊形格式 (如.stl檔),同時也會建立網格物件 (於匯出檔案)。 雖然無法在原本的Rhino檔中編輯這些檔案,您有同一群組的網格密度設置,以便控制如何建立它們。

在許多應用程式中,網格以及匯出(.stl)是用來建立真實可編輯網格的功能,其他下游程式通常需要多邊形網格物件一起作業。

所有不同類型的網格物件可以同時在一個檔案中存在,他們並不互相影響,每個也都有自己的設定。 雖然所有網格都是用同一個引擎建立的,但它們之間還是有一些不同。

不同類型的網格

在V4版本,您可以利用ExtractRenderMesh指令,將彩現網格轉換為真正可編輯的網格物件。

Willem:當匯出某個網格物件時,我總是先建立網格,並在匯出成為想要的格式之前,在平坦著色模式(FlatShade指令)的視圖中檢視。 平坦模式將當前視圖區著色,而且不會將視圖平滑化,所以個別(彩現)的網格面仍是可見的。

網格設定對話方塊

我們為什麼需要網格設定呢? Rhino不是已經夠智慧,不用我告訴他要做什麼?

這是個很好的問題 — 也有可能會引起許多爭議。 我們現在先不討論細節,但如果您要在Rhino中有最理想的網格化效果,你必須了解如何設定還有如何利用這些設定來操作,因此才會有這篇很長的資訊與建議。 別太絕望…

OK 那我是不是什麼都用網格,而且用高解析度就可以解決問題了呢?

事實上並不會 — 可能還會讓事情更糟。網格有點像圖片中的像素,越多像素(網格面),圖像就越細緻(模型),不過也需要更多數據來描述圖像(模型)。 這種情況下到了某個時候數據就會變成一個巨大的負擔,而且這些數據也需要以動態方式呈現(您想要在視圖區旋轉檢視您的著色模型吧?)。您的電腦能夠即時處理大量數據的能力這時候就可能幾乎達到極限了。

所以網格是一種平衡的行為。這個想法是用所需最少量的網格平面,來滿足工作上解析度的需求 - 如此而已。 在Rhino,你需要了解網格系統是如何作業的。這也是為什麼你來到這一頁。 :-)

控制項

對於不同的網格類型,控制項幾乎是完全相同的。 彩現網格(顯示網格)的設定是.3DM檔案屬性的一部分(屬性>網格)。 它們對於整個模型來講是全域設定,但在V4可以依照每個物件重寫。 Rhino提供您兩種標準設定,粗糙、較快平滑、較慢,也有自訂選項,讓您可以做進階設定。

當從一個NURBS物件建立網格,或是匯出往格格是如STL、DXF、3DS、或OBJ,您可以選擇較“簡單”的控制項,就是粗略⇐⇒ 精細的密度滑桿:更少⇐⇒ 更多的多邊形

另外還有更詳細的控制項讓使用者可以做設定。 它們在所有網格類型中幾乎都是相同的,以下為詳細說明。

預設設置

自訂設置

如果您真的想要控制網格過程,請從這裡開始!

7個數值設置及3個核取方塊,每一個都有不同的網格控制方法,有些可以一起運作。 這些設置造成互動或綜合的影響是複雜並不容易了解。 單獨而言他們都在說明中有詳細解釋,所以仔細閱讀此資訊可以知道各自的功能為何。

Rhino Mesh說明頁在此。

快速指南

以下為基本自訂設置的起始,需要您在模型上做一些測試,如果某設定為0或0.0, 表示它處於關閉狀態。

密度 (Rhino 4最新功能) 0.0
最大角度 35
最大長寬比 0.0
最大邊緣長度 0.0
邊緣到曲面最大距離 **
起始四角網格面的最小數目 16
在Rhino 4,您可以嘗試實驗密度設置,它是獨立的。 請參考以下的詳細功能解說。 在Rhino 3沒有密度設定,可以將邊緣到曲面最大距離設定適當的數值。毫米為單位的模型可以嘗試用0.10 to 0.01之間的數字
Pascal: 我比較喜歡在“最大角度”上設定大一點的數字,而不是這為0(停用),大約是35-45度。 如此在最大距離之下的數字會被稍微細分一點,在某些案例中如果大角度設定決定了較小的物件,但我的做法可以稍微避免這種情形。當物件與全球網格設定之間的差異太大,通常在這些物件上使用網格指令是值得嘗試的。如果需要的話,為物件設定夠寬鬆或是夠細緻的網格,然後只針對這個網格進行彩現,並隱藏或刪除NURBS曲面。非常細小而且重複的細節可以做成很寬鬆的網格,而並不影響影像的品質。
Mitch: 有時候“最大長寬比”我會設定為6,以避免Rhino對長又薄型的物件做網格而形成又長又瘦的三角,這個方法可以將他們分為較短較小的三角。 然而這樣做的代價是更大的檔案以及花費更多網格形成的時間。
Ricardo:我做的是珠寶快速成形。最大距離預設值是0.001,最大角度是12度。較大的角度在最後成品上會顯示出三角的邊。 網格尺寸,在非常複雜的模型中達到30mb。 單位為毫米。
Olivier: 我的工作多與張力結構薄膜結構還有鋼鐵結構有關,我需要很準確的薄膜網格,但鋼鐵管子還有配件通常導致大量的網格。為了應付這兩種最大跟最小的曲率,我總是將最小邊緣長度設限,這樣可以限制彎曲的小細節上的多邊形數量。

主要設定為邊緣至曲面最大距離如果您思考一下,就會知道此值是取決於尺寸大小,因此會有以下問題:

最適當的數值為?

首先,這個數值取決於您要使用的網格設定。一般顯示您的數值可以大一點(較寬鬆),因為您只是在螢幕上視覺化模型,越少的多邊形表示網格形成時間越快,而且在旋轉或翻滾時顯示也越快。

一開始可能有點複雜,但經過練習之後,您會找到幾個最適合你的標準設定。這些設定能夠被制定到一個巨集或是腳本,以便快速啟動適合您物件所需的所有特徵。

關於密度設定:V4中的密度設定使用一個公式來控制多邊形邊緣與原始曲面的接近度。有效範圍從0 (關閉或忽略)到1,最大密度。 數值越大,所形成的網格就有越多的多邊形。單獨使用時(其餘設定為0),似乎可以建立非常平衡的網格。密度與單位或尺寸規模並無直接關係。

密度數值提供Rhino根據每個物件做內部運算,並得出一個數值,如“邊緣至曲面最大距離”的設定值,這個數值在當前模型的單位中告訴網格產生器任何網格邊緣的中間點,能夠容忍偏離原始曲面的距離。這個運算依據物件大小等其他條件來進行。當密度設定接近於1的時候,這個數值會是比較小。使用者也許永遠不會真的看到最後算出來的數值,而且與每個物件網格化的情況不同,數值也會不同。如果有一個明確的,非0的“邊緣到曲面最大距離”的數值存在此對話方塊中,那麼針對各個物件,網格產生器會選擇比最終的最大距離設定還要小的數字。

已知的網格問題及其弱點

有時您會發現就算有上述的設置指南,您還是無法得到較好的結果。您有可能與一些殘留的曲面、不平均的著色陰影或是不應該切過某個空間的三角網格面。其中有些問題可能是Rhino網格產生器對於某些類型幾何結構的反應。唯一能夠改正的方式可能只有對您的結構做一些改造。

需要留意的地方

雖然這些情況不總是引起網格的問題,但在過去經驗來看它們就是問題點,所以如果碰上任何問題請仔細檢查。

網格診斷 (從Rhino 說明檔)

網格診斷解釋說明在說明檔中不是很容易找到,為了您的便利在此提供