Kurz gesagt
- UnrollSrf wickelt abwickelbare Oberflächen mit Krümmung in nur einer Richtung ab.
- Squish erstellt eine ungefähre 2D-Abwicklung für doppelt gekrümmte Mesh- oder NURBS-Oberflächen.
- Squish zeigt Stauchungsbereiche als rote und Dehnungsbereiche als grüne Punktwolken an.
- Die Rhino-Dokumentation warnt davor, das Ergebnis von Squish allein als verbindliches Schnittmuster für die Fertigung zu betrachten.
Rhino 8 bietet zwei unterschiedliche Ansätze für Designer, die aus 3D-Modellen eine 2D-Abwicklung erstellen möchten. Laut der offiziellen Dokumentation von McNeel wickelt UnrollSrf abwickelbare Oberflächen mit Krümmung in nur einer Richtung ab, während Squish doppelt gekrümmte Mesh- oder NURBS-Oberflächen in ein ungefähres 2D-Muster umwandelt. Die Wahl des richtigen Befehls setzt voraus, dass sowohl die Geometrie der Oberfläche als auch das Verhalten des in der Fertigung verwendeten Materials berücksichtigt werden.
1. Prüfen Sie zunächst, ob die Oberfläche abwickelbar ist
Abwickelbare Oberflächen können durch Rollen eines flachen Blechs entstehen, ohne es zu dehnen, zu reißen oder zu knittern. Zylinder und Kegel sind Beispiele für solche Formen. UnrollSrf dient zum Abwickeln dieser Oberflächenart; laut der Rhino-8-Dokumentation ist der Befehl für Oberflächen oder Polysurfaces mit Krümmung in nur einer Richtung ausgelegt.
Formen mit Krümmung in zwei Richtungen, etwa Kugeln und Torusse, lassen sich mathematisch nicht ohne Dehnung oder Stauchung in eine Ebene überführen. Die Gaussian curvature analysis in Rhino hilft dabei, doppelt gekrümmte Bereiche zu erkennen. Die Dokumentation erläutert außerdem, dass der Befehl Curvature bei abwickelbaren Oberflächen einen Bogen und eine Linie, bei doppelt gekrümmten Oberflächen hingegen zwei Bögen anzeigt.
Schritte:
Untersuchen Sie die Krümmung der abzuwickelnden Oberfläche und bestimmen Sie, ob sie in eine oder in zwei Richtungen gekrümmt ist.
Verwenden Sie bei abwickelbaren Oberflächen den Befehl UnrollSrf unter
Surface Tools › Surface Flattening › Unroll Developable Surface.Erstellen Sie bei doppelt gekrümmten Oberflächen mit Squish eine ungefähre Abwicklung. Betrachten Sie das Ergebnis nicht als fertiges, verbindliches Schnittmuster für die Fertigung.
2. Abwickelbare Oberflächen mit UnrollSrf abwickeln
UnrollSrf wandelt eine Oberfläche oder Polysurface in eine ebene Fläche um. Während des Befehls können auch Kurven, Textpunkte oder Punkte auf der Oberfläche ausgewählt werden. Lässt sich eine getrimmte Polysurface nicht abwickeln, empfiehlt die Dokumentation, die Trimmkurven zu entfernen, die Oberfläche gemeinsam mit diesen Kurven abzuwickeln und anschließend die abgewickelte Oberfläche erneut anhand der Kurven zu trimmen.
Mit den Optionen des Befehls legen Sie fest, wie die resultierende Geometrie bearbeitet wird. Explode bestimmt, ob die abgewickelten Teile verbunden bleiben; mit Labels wird festgelegt, ob an passenden Kanten nummerierte Punkte angezeigt werden. KeepProperties steuert, ob die Eigenschaften des Ausgangsobjekts auf das neue Objekt übertragen werden. Mit UnjoinEdge können Sie festlegen, an welchen Kanten die Polysurface aufgeteilt wird.
RelativeTolerance ist die Toleranz dafür, wann eine Richtung als linear gilt, wenn LinearDirection=Natural eingestellt ist. Laut Dokumentation sind kleinere Werte strenger, während der Wert 1,0 das Abwickeln vieler Freiformflächen ermöglicht. Bei Auswahl der U- oder V-Richtung ist diese Option nicht relevant. Bei einer abwickelbaren Oberfläche wie einem Zylinder kann eine falsche Wahl von LinearDirection zu Verformungen und einer Warnung vor Flächenverlust führen.
| Einstellung | In der Dokumentation genannter Wert oder Option | Auswirkung |
|---|---|---|
| RelativeTolerance | Der Wert 1,0 ermöglicht das Abwickeln vieler Freiformflächen | Beeinflusst die Beurteilung der Linearität bei der Richtung Natural; ein kleinerer Wert ist strenger |
| LinearDirection | Natural, U oder V | Legt die Richtung der isoparametrischen Kurven fest, die als gerade behandelt werden |
| Explode | Yes oder No | Legt fest, ob die abgewickelten Oberflächen getrennt bleiben oder verbunden werden |
3. Squish für doppelt gekrümmte Oberflächen verwenden
In Rhino 8 wandelt Squish Mesh- oder NURBS-Oberflächen, die in zwei Richtungen gekrümmt sind, in ein 2D-Muster um. Der Menüpfad lautet Surface Tools › Surface Flattening › Squish Double-Curved Surface. Der Befehl versucht, Änderungen von Flächeninhalten und Kantenlängen der Mesh-Flächen zu begrenzen. Getrimmte NURBS-Oberflächen werden ebenfalls anhand eines dichten Meshes verarbeitet.
Im Ergebnis von Squish werden Stauchungsbereiche als rote und Dehnungsbereiche als grüne Punktwolken angezeigt. Die Statistiken geben Auskunft über Flächenänderungen und die zu erwartende Stauchung oder Dehnung, wenn die Oberfläche abgewickelt und anschließend wieder in 3D überführt wird. Die Positionen der deutlichsten Verformungen können mit bis zu zehn Textpunkten markiert werden; die Zahl an diesen Punkten gibt die prozentuale Längenänderung an.
Die Optionen unter Deformation legen fest, ob Dehnung oder Stauchung bevorzugt wird. Free bevorzugt keine der beiden Richtungen; StretchMostly und StretchOnly bevorzugen Dehnung, während CompressMostly und CompressOnly Stauchung bevorzugen. Mit den Optionen CustomA, CustomB und CustomC lassen sich benutzerdefinierte Verformungseinstellungen festlegen. Bei diesen Einstellungen beträgt der Standardwert für BndStretch, BndCompress, InteriorStretch und InteriorCompress jeweils 1; laut Dokumentation können diese Parameter auf jede positive Zahl gesetzt werden. Ein größerer Wert verringert den Einfluss der jeweiligen Verformung.
Bei der Option Material zielt Rigid darauf ab, die beim Überführen des 2D-Musters in eine dreidimensionale Form entstehenden Spannungen zu reduzieren; Floppy wiederum soll geometrische Verformungen möglichst begrenzen. Diese Optionen sind nicht als physikalische Simulation des tatsächlichen Materials zu verstehen: McNeel warnt, dass der Squish-Algorithmus zu einfach ist, um das reale Verhalten der meisten Plattenmaterialien abzubilden.
4. Was ändert sich im Workflow für Architektur, Innenarchitektur und Visualisierung?
Für Architektur- und Innenarchitekturbüros, die Schnittmuster für gekrümmte Verkleidungen, Paneele oder Oberflächen erstellen möchten, ist zunächst entscheidend, ob sich die Geometrie mit UnrollSrf abwickeln lässt. Bei abwickelbaren Oberflächen kann UnrollSrf verwendet werden; bei doppelt gekrümmten Formen kann Squish einen ersten Anhaltspunkt liefern, um die Abwicklung zu beurteilen. Die Rhino-Dokumentation verweist außerdem auf den Befehl Smash für Materialien, die wie Stoff etwas dehnbar sind. Die Ergebnisse der beiden Hauptbefehle in diesem Leitfaden sind nicht austauschbar.
Prüfen Sie Flächenunterschiede und Verformungsanzeigen in der Abwicklung und übersehen Sie die Flächenwarnung von UnrollSrf nicht. Bewerten Sie die Option PreserveBoundary, mit der Squish versucht, die Begrenzungslängen beizubehalten, sowie die Materialpräferenzen entsprechend Ihrem Bedarf. Ist das Material jedoch teuer, der Zuschnitt kostenintensiv oder sind die Fertigungstoleranzen kritisch, sollten Sie die Ausgabe von Squish nur als erste Orientierung betrachten und Fertigungsfachleute einbeziehen. Die Dokumentation betont ausdrücklich, dass ein verlässliches Fertigungsergebnis nicht allein auf diesem Algorithmus beruhen sollte.
Häufige Fehler
Anzunehmen, dass sich eine doppelt gekrümmte Oberfläche wie eine Kugel mit UnrollSrf korrekt abwickeln lässt.
Die bloße Erstellung einer Abwicklung als Beweis dafür zu betrachten, dass es keine Flächen- oder Längenabweichungen gibt.
Die Dehnungs- und Stauchungsberichte von Squish als exakte physikalische Beschreibung des tatsächlichen Materials zu interpretieren.
Eine fertigungskritische Abwicklung ohne Prüfung des tatsächlichen Materials und der Fertigungsbedingungen zu verwenden.
UnrollSrf und Squish sind für unterschiedliche geometrische Bedingungen gedacht. Wenn Sie die Oberfläche vor der Wahl des Befehls analysieren und das Ergebnis im Fertigungskontext prüfen, verringern Sie das Risiko, sich auf fehlerhafte Abwicklungen zu verlassen.
Quellen
2 QuellenQuelltexte werden nicht neu veröffentlicht; kurze Zitate sind gekennzeichnet, der Rest ist eigene Zusammenfassung und Einordnung.
Für Architektur- und Innenarchitekturbüros in der Türkei liegt der praktische Nutzen dieser Werkzeuge darin, frühzeitig Rückmeldung zur Abwicklung einer komplexen Oberfläche zu erhalten. Insbesondere die Prüfung, ob eine Oberfläche abwickelbar ist, bevor Entscheidungen zu Verkleidungen und Sonderanfertigungen getroffen werden, kann die Kommunikation zwischen Entwurf und Fertigung verbessern.
Es wäre jedoch nicht richtig, die Ausgabe von Squish als Fertigungsgarantie zu betrachten. Materialeigenschaften, Zuschnittkosten und Werkstattbedingungen können das Ergebnis maßgeblich beeinflussen; die Berichte von Rhino ersetzen weder physische Tests noch die Beurteilung durch Fertigungsfachleute. Büros sollten die Befehle vor allem nach Geometrie und Fertigungsanforderungen auswählen und Hinweise zu Flächenabweichungen und Verformungen in ihren Workflow einbeziehen.
Häufige Fragen
Wie lässt sich eine doppelt gekrümmte Oberfläche in Rhino 8 abwickeln?
Für doppelt gekrümmte Mesh- oder NURBS-Oberflächen kann Squish verwendet werden. Das Ergebnis ist eine ungefähre Abwicklung und muss separat auf seine Eignung für die Fertigung geprüft werden.
Für welche Oberflächen wird UnrollSrf verwendet?
UnrollSrf wickelt abwickelbare Oberflächen mit Krümmung in nur einer Richtung ab. Doppelt gekrümmte Oberflächen wie Kugeln und Torusse lassen sich mit diesem Befehl nicht korrekt abwickeln.
Was zeigen die farbigen Punkte von Squish?
Rote Punktwolken zeigen Stauchungsbereiche, grüne Punktwolken Dehnungsbereiche. Die Werte an den Textpunkten geben die prozentuale Längenänderung an.
