Rhinoceros オブジェクト の基本|チュートリアル(2)

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Rhinoceros のチュートリアルの第三回です。前回はインターフェースとビューの基本について学びました。今回は Rhinoceros5 の基本ジオメトリック(形状)オブジェクトについて学んでいきたいと思います。

関連リンク

チュートリアルのポータルはこちら


前回の記事:Rhinoceros ビューの基本|チュートリアル(1)


はじめに


NURBS とは?

Rhinoceros オブジェクト はNURBS(非一様有里Bスプライン)という単純な2次元の線、円、弧、直方体から複雑な面形状、ソリッドと呼ばれる充填された構造体まで定義できる表現方法を採用しています。私はこの「点、線、面、ソリッド」の概念が最初は難しかったので、今回はその部分について簡単に解説します。

※ NURBSについて|NURBS以外ではポリゴンによるモデリングが有名です。こちらはより直感的に扱える事等のメリットがあります。一方でNURBSは滑らかな表面を作る事に秀でているため、航空機や車のモデリング、あるいはCADデータ等に利用する場合に特に利用されている様です。

より詳しく勉強したい方はこちらのリンクをご参照下さい。

NURBS – Wikipedia
NURBSの使用場面、定義等について


基本操作 の確認


GUIとコマンドライン

 Rhinoceros5 では下の図の様にGUIメニュー(グラフィカルユーザーインターフェース)とコマンドラインボックスが用意されています。GUIアイコンをクリックするとそれぞれのアイコンの対応した操作を実行することができます。

Rhino menu

 GUIをクリックすると、対応するコマンドがコマンドラインに自動で書き込まれます。最初はGUIのアイコンをクリックしながらよく使うコマンドを覚える様にすると良いでしょう。


コマンドライン の入力

 コマンドライン は直接キーボードを入力することで使用することができます。例えば立方体を描画するときは”box”と入力してみましょう。決定は“spaceキー”“マウスの右クリック”で行うことができます。

 コマンドラインでは描く図形の構造を座標で入力する事ができます。例えば立方体の始点を3次元空間の原点に指定したい場合は “0, 0, 0″ と入力し、”spaceキー”または”マウスの右クリック”で決定することができます。

実は原点の場合は “0” と入力するだけで原点指定になります。

 続いて底面積を決めるために正方形の対角の座標を決めます。この時は対角の座標をクリックするか座標を直接入力します。例えば立方体の底面積を一辺10の正方形にしたい場合は “10, 10″ と入力します。

オブジェクトモデル


相対座標入力について

 例えば始点が原点で無い場合に同じ底面積の立方体を書くにはどうすればよいでしょうか。いちいち計算するのも面倒です。この様な場合はもう一方のコーナーの座標に “@10, 10″ と入力しましょう。

@をつけると相対座標入力になりあす。相対座標は始点を原点と考えた座標系です。始点の位置にかかわらず “@10, 10″ と入力することで一辺10の正方形を描くことができます。


オブジェクト の紹介

 それでは基本的な操作、入力法を確認したので Rhinoceros で扱うオブジェクトについて見て行きましょう。

点 オブジェクト

 その名の通り3D空間上の「点」を表すオブジェクトです。他のオブジェクトの配置の目安等に使われたりします。

代表的なコマンド

point 空間上に点オブジェクトを配置
points 空間上に複数の点オブジェクトを配置する
ClosestPt 選択オブジェクトの特定の位置(基点)から一番近い位置の点を作成
Divide 選択オブジェクトの特定の位置(基点)から指定した長さの位置に点を作成

 この他にも下の写真のGUIの右下のアローをクリックすると点オブジェクトに関する様々なコマンドがでてくるので確認してみてください。

Point object


線 オブジェクト

 曲線オブジェクトは、いわゆる線を表すオブジェクトを指しています。直線はもちろん、曲がった線、閉じた線も含めて線オブジェクトになります。

代表的なコマンド

Line 直線を描く
Polyline ポリライン(連結した直線)を描く
SelLine 全ての直線を選択
Curve 曲線を描く
Rectanble 長方形を描く
Circle 円を描く

線オブジェクト


サーフェス オブジェクト

 サーフェスは面を表すオブジェクトです。平面や円柱の側面の様ななめらかな形状から複雑な形をした曲面まで表現することができます。Rhino では直接サーフェスを作ることもあれば曲線からサーフェスを作る等の手法も可能です。


曲線からサーフェスを作るには?

 先ほどの曲線オブジェクトからサーフェスを作る方法を紹介します。始めに下の図の様な始点が原点、1辺が10の長方形を用意します。この長方形を選択した状態で”PlanarSrf”と入力してみましょう。すると曲線オブジェクトだった正方形がサーフェスオブジェクトに変化します。見た目としては中点に新たに線が表示されます。

曲線とサーフェス

 このままでは線とサーフェスが区別しにくいので、見やすくするために”Cmd + Ctrl + S “を押してみましょう。あるいは下の図の様に表示部位を右クリックし、シェーディングをクリックしてください。

 この表示方法は動作の軽いワイヤフレームやサーフェスを表示するシェーディングの他にもレンダリング後の画像等、様々な表示モードがあります。詳しく知りたい方はヘルプをご参照下さい。

表示変換

代表的なコマンド

PlanarSrf 平面曲線を選択し、サーフェスを形成する
SrfPt 3点、または④点を選択しサーフェスを形成する
Plane サーフェスを持つ長方形を形成する

サーフェスは開いたサーフェスと閉じたサーフェス、またトリムサーフェスと非トリムサーフェス等さらに細かく分類することができます。今回のエントリーではそこまで詳しい部分は扱いません。また機会があれば別記事に記載するかもしれません。


ソリッド オブジェクト

先ほど紹介したサーフェスは複数集まることでポリサーフェスを形成します。このポリサーフェス(面の集合体)が閉じた構造をしているとき、そのオブジェクトは立体として定義することができます。この立体の事をソリッドと呼びます。イメージとしてはポリサーフェスが表面だけのはりぼてなのに対してソリッドは中身が充填されるといったものを想像すると良いかと思います。

 ソリッドはサーフェスが閉じられた時に定義することができるのでサーフェスがきちんと閉じられていれば、一枚のサーフェスからもつくられます(例えば球体等)、またサーフェスを押し出すことでも定義することができます。

下の図はソリッドの円柱とポリサーフェスの円柱を比較したものです。ポリサーフェスの円柱は面の集合なので上面を動かすと中が空洞な様子が見られます。(ソリッドの円柱は1つの結合したオブジェクトなので上面だけ動かすということがそもそもできません。)

ソリッドとサーフェス

代表的なコマンド

Box 直方体を描く
Cylinder 円柱を描く
Sphere 球体を描く
Cone 円錐体を描く
Tube チューブ構造を描く
ExtrudeSrf サーフェスを押し出してソリッドを形成する


オブジェクトのまとめ

 簡単にですが、 Rhino の図形の基本概念と操作法を紹介いたしました。オブジェクトはこの他にもメッシュオブジェクト等もあるのですが、ひとまずは今回の基本図形を操作、組み合わせることで、ある程度の形状は作れるかと思います。

 私自身もモデリングの機能を学びつつ、紹介していきたいと思います。

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