Rhino 8 ShrinkWrap: NURBS- und Scandaten in Meshes umwandeln

Was Sie in diesem Leitfaden erfahren

In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie Sie mit dem Befehl ShrinkWrap in Rhino 8 ein Mesh erstellen, das unterschiedliche Geometrien umschließt, und wie Sie die wichtigsten Einstellungen für das Ergebnis beurteilen. ShrinkWrap eignet sich unter anderem dazu, Meshes um mehrere Objekte herum zu erzeugen, 3D-Scandaten zu nutzen, Punktwolken in Meshes umzuwandeln oder mit schwer zu reparierender Geometrie zu arbeiten. McNeels Dokumentation nennt auch das Erzeugen geschlossener Meshes als möglichen Einsatzzweck; sie garantiert jedoch nicht, dass das Ergebnis bei jeder Kombination aus Eingaben und Einstellungen geschlossen ist.

Wichtig ist außerdem, ShrinkWrap nicht mit Rhinos Befehl Mesh zu verwechseln. Mesh erzeugt aus bestimmten Objekttypen ein separates, bearbeitbares Mesh, während ShrinkWrap ein Mesh um die unterstützten Eingabetypen herum erstellt. Welche Methode geeignet ist, hängt von der Art der Quellgeometrie und dem gewünschten Ergebnis ab.

Voraussetzungen

Der Workflow basiert auf den in der Rhino-8-Hilfe von McNeel beschriebenen Befehlen ShrinkWrap und Mesh. Für ShrinkWrap können NURBS-Flächen, SubD-Objekte, Meshes, Punktwolken oder Punktobjekte verwendet werden. Als Eingaben für den Befehl Mesh sind NURBS-Flächen, Polysurfaces und SubD-Objekte dokumentiert. Da die Quelldokumentation keine bestimmten Hardwareanforderungen, Kontotypen oder Lizenzbedingungen nennt, sollten hierzu keine zusätzlichen Anforderungen angenommen werden.

Da der Vorgang zum Erzeugen eines Meshs die Eingaben beeinflussen kann, sollten Sie vor dem Start überlegen, ob die Quellobjekte erhalten bleiben müssen. ShrinkWrap bietet die Option Delete input objects, mit der Eingabeobjekte gelöscht werden können, wenn die Ausgabe erfolgreich erstellt wurde. Wenn Sie die Quellgeometrie später noch benötigen, sollten Sie diese Option überprüfen.

Meshes mit ShrinkWrap erstellen

1. Eingabegeometrie auswählen. Wählen Sie die Objekte aus, um die herum das Mesh erstellt werden soll. Mehrere Objekte können in einem Vorgang verarbeitet werden. Bei Punktwolken oder Punktobjekten als Eingabe sollten Sie besonders auf Inflate Vertices and Points achten; bei Punkt- und Punktwolken-Eingaben ist diese Option standardmäßig aktiviert.

2. Die Vorschau nutzen. Mit Preview sehen Sie während der Befehlssitzung das Mesh, das erstellt wird. Draw mesh wires zeigt die Drahtgitterlinien des Vorschaumeshs an. Hide input objects blendet die Eingabeobjekte aus, während Sie die Vorschau prüfen. Kontrollieren Sie die Form, die Verteilung der Flächen und den Erhalt wichtiger Details. Beim Vergleichen verschiedener Werte hilft die Vorschau dabei, die Auswirkungen der einzelnen Einstellungen zu erkennen.

3. Target Edge Length beurteilen. Diese Option legt eine ungefähre Zielgröße für die Kanten des Ausgabemeshs fest. Die Standardlänge wird automatisch berechnet. Prüfen Sie anhand der Vorschau, wie sich der Wert auf die Mesh-Dichte auswirkt; die Einstellung allein gibt keine genaue Anzahl von Flächen oder Polygonen vor. Berücksichtigen Sie auch, dass bei höherer Polygon Optimization die Kantenlängen stärker von dieser Ziellänge abweichen können.

4. Offset auf das gewünschte Ergebnis abstimmen. Offset bestimmt, um wie viele Modelleinheiten das Mesh verschoben wird. Ein positiver Wert erweitert das Mesh nach außen und fügt weitere Flächen hinzu; ein negativer Wert zieht es nach innen und verringert die Anzahl der Flächen. Diese Einstellung wirkt sich weniger auf Target Edge Length aus. Prüfen Sie in der Vorschau, wie sich die äußere Kontur verändert, und setzen Sie Offset nicht mit der Kantenlängeneinstellung gleich.

5. Die Auswirkungen der Glättung prüfen. Smoothing iterations bestimmt die Stärke der Glättung des Ausgabemeshs. Bei einem Wert von null ist die Glättung deaktiviert. Höhere Werte können die Anzahl der Flächen verringern und das Mesh weiter nach innen ziehen. Es reicht daher nicht, nur die Anzahl der Flächen zu betrachten: Prüfen Sie auch, ob die äußere Form und wichtige Details für den vorgesehenen Einsatz geeignet sind.

6. Polygone mit Bedacht reduzieren. Polygon Optimization lässt sich auf einen Wert zwischen 0 und 100 % einstellen und reduziert adaptiv die Eckpunkte der Ausgabe. Dabei sinkt die Anzahl der Flächen, während Flächen an scharfen Kanten erhalten bleiben. Höhere Werte können zu stärkeren Abweichungen von der Ziellänge der Kanten führen. Beurteilen Sie diese Einstellung daher zusammen mit Target Edge Length. Eine geringe Polygonzahl kann erwünscht sein; Silhouette und Details des Modells sollten dennoch geprüft werden.

7. Das Verhalten bei Punkt- und Eckpunkteingaben verstehen. Inflate Vertices and Points erstellt die Ausgabe unter Verwendung jedes Eckpunkts beziehungsweise Punkts im Eingabemesh oder in der Punktwolke. Bei einer NURBS-Fläche oder einem SubD werden die Eckpunkte des Render-Meshs des Objekts verwendet; es kann hilfreich sein, das Render-Mesh anzupassen, um weitere Eckpunkte hinzuzufügen. Wenn sich die mit dieser Einstellung erzeugten Teile überschneiden, können sie zu größeren Meshes zusammengeführt werden. Ein negativer Offset bringt die Ausgabe näher an die Quell-Eckpunkte oder -Punkte.

8. Optionen zum Füllen von Löchern und für Farben prüfen. Fill holes in input objects schließt Löcher in den Eingabeobjekten, bevor das Mesh erstellt wird. Diese Einstellung kann in vielen Fällen nützlich sein; prüfen Sie das Ergebnis jedoch, da auch kleine Öffnungen geschlossen werden können, die zum Entwurf gehören. Bei Punkt- oder Punktwolken-Eingaben ist diese Option wirkungslos, wenn Inflate Vertices and Points aktiviert ist. Compute vertex colors kann die Scheitelpunktfarben von Meshes und die Anzeigefarben von Punktwolken auf das ShrinkWrap-Mesh übertragen.

9. Das Löschen der Eingabeobjekte überprüfen. Delete input objects löscht die Eingabeobjekte, wenn die Ausgabe erfolgreich erstellt wurde. Wenn die Quellgeometrie erhalten bleiben soll, prüfen Sie den Status dieser Option. Kontrollieren Sie abschließend noch einmal Vorschau und Einstellungen, bevor Sie das Mesh erstellen.

Häufige Fehler

Annehmen, dass jedes ShrinkWrap-Ergebnis geschlossen ist: McNeel nennt geschlossene Meshes als möglichen Einsatzzweck; das bedeutet jedoch nicht, dass jedes Ergebnis garantiert geschlossen ist. Prüfen Sie vor der Verwendung, ob die Ausgabe die erforderlichen Eigenschaften erfüllt.

Offset als Einstellung für die Mesh-Dichte verwenden: Offset verändert die Position der Ausgabe relativ zur Quellgeometrie. Für die Kantenlänge ist Target Edge Length maßgeblich, für die Flächenreduktion Polygon Optimization. Wenn Sie die Einstellungen nacheinander ändern und die Vorschau vergleichen, lassen sich ihre Auswirkungen leichter auseinanderhalten.

Die Auswirkungen von Glättung und dem Füllen von Löchern auf die Form übersehen: Ein hoher Wert für Smoothing iterations kann die Anzahl der Flächen reduzieren und das Mesh nach innen ziehen. Fill holes in input objects kann hingegen kleine Öffnungen schließen, die zum Entwurf gehören. Prüfen Sie in beiden Fällen, ob das Ergebnis für den vorgesehenen Einsatzzweck des Modells geeignet ist.

Die Befehle Mesh und ShrinkWrap für denselben Vorgang halten: Der Befehl Mesh erzeugt aus einer NURBS-Fläche, einem Polysurface oder einem SubD ein bearbeitbares Mesh, das vom Quellobjekt getrennt ist. Laut Rhino-Dokumentation kann ein aus einem Volumenkörper erstelltes Mesh löcherfrei sein; das kann beim Export in Dateien für Rapid Prototyping wie STL hilfreich sein. ShrinkWrap hingegen erstellt Meshes um unterschiedliche Eingabetypen herum.

Nächste Schritte in Architektur- und Visualisierungs-Workflows

In Architektur- und Innenraumprojekten kann ShrinkWrap beispielsweise dazu dienen, Scanfragmente auszuwerten, Meshes um mehrere Objekte herum zu erzeugen oder Meshes für den 3D-Druck vorzubereiten. Visualisierungsteams können Polygon Optimization und Smoothing iterations ausprobieren, wenn sie die Anzahl der Flächen reduzieren möchten. Eine geringere Flächenzahl bedeutet jedoch nicht immer ein besseres Ergebnis; Details, Außenkontur und Einsatzzweck sollten gemeinsam beurteilt werden.

Wenn das Mesh in ein anderes Dateiformat exportiert oder in einen Fertigungsprozess übernommen werden soll, prüfen Sie zusätzlich, ob die Ausgabe für diesen Zweck geeignet ist. Gehen Sie nicht davon aus, dass ShrinkWrap immer ein geschlossenes Mesh erzeugt. Der Befehl Mesh in Rhino wird in der Dokumentation hingegen damit in Verbindung gebracht, dass bei der Erstellung aus einem Volumenkörper ein löcherfreies Mesh entsteht. Die Wahl des passenden Befehls kann dazu beitragen, unerwartete Geometrieprobleme in späteren Arbeitsschritten zu vermeiden.

Quelle und Lizenz

Dieser Leitfaden wurde auf Grundlage der Rhino-8-Hilfedokumentation von McNeel zu ShrinkWrap und Mesh ins Türkische übertragen. Beide Quellen werden unter der Lizenz=serbest bereitgestellt.