探秘 Rhino — 產品三維設計進階必讀

本書主要內容包括NURBS的數學原理、Rhino主要命令的原理和算法、3個Rhino模型的詳細建模步驟以及Maxwell Render渲染器的詳細使用方法。 與其他介紹Rhino及建模教學的圖書不同的是，本書對支撐Rhino建模的數學方法—NURBS做了詳細和易懂的解析，在此基礎上對Rhino的一些命令的原理和算法也做了詳盡的分析，讀者學習了這些內容後會對NURBS和Rhino有更加深刻和科學的理解，能夠真正成為產品三維設計的高手。本書的Rhino建模案例中提供的建模方法，也力求使所建模型精準、簡單、優美，具有更高的模型質量。本書最後部分對基於物理光學的Maxwell Render渲染器的原理和使用程序做了詳細的分析，讀者掌握後就可以很容易地創作出超級真實的產品表現。理解了NURBS的數學原理，也有助於讀者更快速地掌握其他使用NURBS曲線曲面的建模工具，如Alias、Maya、Catia等。 本書適合專業設計師、大專院校學生以及三維設計愛好者中對Rhino有一定基礎的中等建模水平的讀者進階使用。

目    錄

第1章  什麽是NURBS 1

　　1.1  Rhino建模與NURBS方法 1

　　1.2  NURBS發展簡史 2

　　1.3  顯函數、隱函數、參數和矢量方程 3

　　1.3.1  顯函數、隱函數和參數方程 4

　　1.3.2  矢量方程 5

　　1.4  NURBS的參數方程及其特性 7

　　1.4.1  Bezier曲線及其用途 7

　　1.4.2  Bezier的局限以及B樣條曲線 10

　　1.4.3  B樣條基函數及其特性 11

　　1.4.4  B樣條曲線 18

　　1.4.5  NURBS曲線 24

　　1.5  NURBS曲面的構成 28

　　1.5.1  張量積曲面 28

　　1.5.2  Rhino中NURBS曲面的本質是四邊面 30

　　1.5.3  u向和v向 32

　　1.5.4  NURBS曲面的剪切 33

　　1.5.5  牢記NURBS曲面的數據結構 34

第2章  Rhino軟件及其指令系統的邏輯架構 36

　　2.1  什麽是模型，電腦建模的目的 36

　　2.1.1  數據模型和實物模型 36

　　2.1.2  數據模型的渲染表現 37

　　2.1.3  數據模型的工程分析 38

　　2.1.4  數據模型的加工應用 39

　　2.2  Rhino建模的整體思路 40

　　2.2.1  整體思路 40

　　2.2.2  組合與合並 40

　　2.2.3  NURBS方法和細分建模方法 42

　　2.2.4  NURBS曲面向網格面轉換的控制參數 46

　　2.3  Rhino整體指令系統的邏輯架構 51

第3章  Rhino中的主要指令及其原理 55

　　3.1  基本原理 55

　　3.1.1  精確計算與近似計算，公差的含義與設置 55

　　3.1.2  與公差設置有關的指令 55

　　3.2  Rhino中的NURBS曲線 56

　　3.2.1  定義域、節點、節點矢量 56

　　3.2.2  控制點、內插點和編輯點 59

　　3.2.3  控制點權值 65

　　3.2.4  NURBS曲線調節要素 67

　　3.2.5  曲線階數 68

　　3.2.6  曲線連續性 69

　　3.2.7  曲線的銜接 75

　　3.2.8  曲線升階算法、重建與整修 79

　　3.2.9  調整封閉曲線的接縫以及插入銳角點 82

　　3.2.10  周期曲線與非周期曲線 84

　　3.2.11  插入節點和移除節點 88

　　3.3  曲面和復合曲面 90

　　3.3.1  曲面求交的主要算法 90

　　3.3.2  Rhino中與曲面求交計算有關的指令 91

　　3.3.3  柱形面構造算法 95

　　3.3.4  放樣面構造算法 95

　　3.3.5  回轉面構造算法 98

　　3.3.6  曲面分析和檢測 99

　　3.4  實體 107

　　3.4.1  面的方向及布爾運算 107

　　3.4.2  實體的構成：點、線、面的拓撲 108

　　3.4.3  建造高質量的Rhino模型 111

第4章  茶杯組合建模 113

　　4.1  相關準備工作 113

　　4.1.1  通用快捷鍵設置 113

　　4.1.2  文件參數設置 120

　　4.2  茶杯建模 121

　　4.2.1  建立茶杯杯體模型 121

　　4.2.2  建立茶杯手柄模型 123

　　4.3  調味杯建模 135

　　4.4  勺子建模 144

　　4.5  托盤建模 147

　　4.6  榨汁機建模 153

第5章  登山表建模 161

　　5.1  登山表殼建模 161

　　5.1.1  建立手錶殼體 161

　　5.1.2  建立手錶按鈕 165

　　5.1.3  繼續建立手錶殼體細節 172

　　5.2  登山表表帶建模 176

　　5.2.1  建立表帶實體 176

　　5.2.2  塑造表帶上的凹槽 185

　　5.2.3  將表帶與表殼裝配 196

　　5.3  表帶扣及細節建模 203

　　5.3.1  建立表帶扣 203

　　5.3.2  建立表帶固定圈 216

　　5.3.3  建構表帶上的扣眼 219

第6章  耳機建模 222

　　6.1  建立耳機頭帶模型 222

　　6.1.1  建立耳機頭帶骨架 222

　　6.1.2  製作品牌LOGO 237

　　6.1.3  製作頭帶上的海綿 241

　　6.1.4  製作頭帶上的緊固件及細節 251

　　6.2  建立耳殼耳罩的模型 263

　　6.2.1  製作耳殼模型 263

　　6.2.2  製作耳殼與頭帶的連接件 273

　　6.2.3  完善耳殼及耳罩的模型 298

　　6.3  建立耳機線及插頭模型 306

　　6.3.1  建立耳機線 306

　　6.3.2  完善最後的細節 317

第7章  渲染巨匠—Maxwell Render渲染器 326

　　7.1  Maxwell Render簡介 326

　　7.2  軟件安裝 330

　　7.3  Maxwell Render照相機設置 331

　　7.3.1  輸出模型 331

　　7.3.2  加入一個新相機 333

　　7.3.3  渲染練習 347

　　7.4  Maxwell Render材質設置 348

　　7.4.1  光線的藝術 348

　　7.4.2  光與物體的相互作用 349

　　7.4.3  Maxwell Render材質編輯 355

　　7.5  Render Options設置面板 377

　　7.5.1  Scene面板 377

　　7.5.2  Output面板 380

　　7.5.3  Material面板 380

　　7.5.4  Globals面板 381

　　7.5.5  Channels面板 381

　　7.5.6  Tone Mapping面板 383

　　7.5.7  Simulens面板 383

　　7.5.8  Illumination & Caustics面板 384

　　7.6  Environment面板 385

　　7.6.1  Constant Dome 385

　　7.6.2  Physical Sky 386

　　7.6.3  Sun 388

　　7.6.4  Image Based 391

　　7.7  渲染案例 394

參考文獻 397

 

 

　　

 

　　

VI

　　

　　

V