Как пользоваться Rhino CageEdit: руководство по контролируемой деформации

Что вы узнаете из этого руководства?

Команды Cage и CageEdit в Rhino 8 позволяют менять форму объекта не перемещая его отдельные контрольные точки, а редактируя окружающую его управляющую сетку. Этот метод подходит как для общего изменения формы, так и для воздействия на отдельную часть модели. При перемещении контрольных точек сетки захваченные объекты деформируются соответствующим образом.

Сначала разберем, в каком порядке создавать управляющую сетку и связывать с ней объект. Затем объясним, что означают настройки типа сетки, точности, сохранения структуры, жесткости и области воздействия. Цель — понять, какие параметры влияют на результат при контролируемом изменении формы архитектурного объема, элемента интерьера или модели для визуализации.

Важная особенность CageEdit заключается в том, что при деформации полисоединенных поверхностей он не разделяет их в местах стыков. Команда также позволяет выбирать в качестве захваченных объектов кривые, поверхности и контрольные точки объектов Mesh. Однако результат зависит от выбранной геометрии и настроек: одинаковое число контрольных точек и один уровень точности могут подходить не для каждой модели.

Требования и подготовка

В исходной документации описаны команды Rhino 8. Для CageEdit отдельно не указаны требования к учетной записи, плагинам или оборудованию, а также сведения о цене и лицензировании. Начать можно с рабочего файла в установленной Rhino, выбрав объект, форму которого нужно изменить, и объект, который будет им управлять. Управляющий объект можно создать командой Cage или использовать существующую кривую либо поверхность.

Для первого эксперимента полезно выбрать объект, на котором эффект будет хорошо заметен, и сохранить текущее состояние файла. Согласно документации Rhino, CageEdit содержит информацию об истории независимо от состояния параметра History. Кроме того, команда ExtractOriginalCaptives, доступная в Rhino 8, возвращает копию исходного захваченного объекта в его первоначальное положение, не затрагивая деформированный объект.

Рабочий процесс CageEdit: шаг за шагом

1. Выберите объект для редактирования. На первом этапе CageEdit выбирают объект, который нужно деформировать, то есть захваченный объект. Можно также выбрать контрольные точки кривых, поверхностей или объектов Mesh. При работе с моделью целиком полезно учитывать, что во время деформации стыки поверхностей полисоединенных объектов не разделяются.

2. Создайте управляющий объект или выберите существующий. Команда Cage создает коробчатую сетку для деформации других объектов. В ходе выполнения команды выбирают объекты, а затем задают рамку сетки. В CageEdit можно выбрать уже существующий управляющий объект: документация указывает, что это может быть сетка, созданная командой Cage, а также существующая поверхность или кривая.

3. Создайте связь захвата с помощью CageEdit. Выбрав объекты для редактирования, укажите управляющий объект, определяющий область. После этого можно редактировать точки управляющей сетки. Щелчок по управляющему сегменту сетки выбирает две соседние точки, а двойной щелчок — целый ряд точек. Это удобно, когда нужно изменить ряд, а не отдельные точки.

4. Оцените форму сетки и число точек. Сетка может быть линейной, плоской или трехмерной и строится по габаритной рамке объекта. Для коробчатых или прямоугольных сеток параметр PointCount (XYZ) задает количество контрольных точек по каждому направлению, а Degree (XYZ) — степень по каждому направлению. Если в запросе Cage parameters указать число, прямоугольная или коробчатая сетка получит одинаковое число точек по всем направлениям, а параметры степени настроятся автоматически.

5. Выберите точность деформации. Режим Accurate может замедлять обновление и создавать более плотные поверхности при повторной подгонке деформированных объектов. Fast создает поверхности с меньшим числом контрольных точек, но результат может быть менее точным. Если на первых этапах важна быстрая реакция, можно попробовать Fast; если в приоритете точность формы, оцените режим Accurate.

6. Проверьте настройки сохранения структуры и жесткости. При PreserveStructure=Yes сохраняется структура контрольных точек кривой или поверхности; если контрольных точек объекта недостаточно, точность деформации может снизиться. При значении No объект при необходимости можно повторно подогнать для более точной деформации. PreserveStructure не применяется к полисоединенным поверхностям и не отображается, если выбраны только такие объекты. Параметр Rigid перемещает захваченные объекты, не меняя их форму. Эта настройка действует отдельно для каждого объекта; объекты в группе преобразуются как единое целое. Чтобы изменить состояние жесткости, объекты нужно повторно захватить тем же управляющим объектом.

7. Задайте область воздействия. Режим Global не ограничивает воздействие управляющего объекта областью внутри сетки: объекты, частично находящиеся внутри нее, также могут деформироваться целиком. Для объектов, расположенных дальше от управляющего объекта, воздействие может заметно усиливаться. Режим Local задает параметр Falloff distance вокруг управляющего объекта. Объекты или их части за пределами этого расстояния не деформируются. Расстояние затухания определяет область полного воздействия, область без воздействия и переходную зону между ними.

Типичные ошибки и на что обратить внимание

Ожидать, что сетка воздействует только внутри рамки: в режиме Global воздействие не ограничивается этой областью. Могут измениться и части за пределами сетки; особенно сильным результат может оказаться для захваченной геометрии, расположенной далеко от управляющего объекта. Если нужно ограничить область воздействия, изучите параметры Local и Falloff distance.

Принимать результат Fast за окончательный по точности: режим Fast может создавать поверхности с меньшим числом контрольных точек и меньшей точностью. Если качество поверхности недостаточно, рассмотрите Accurate, учитывая, что обновление может замедлиться, а поверхности — стать более плотными.

Искать PreserveStructure для всех типов геометрии: этот параметр относится к структуре контрольных точек кривых и поверхностей и не применяется к полисоединенным поверхностям. Если выбраны только такие объекты и настройка не отображается, это ожидаемое поведение.

Предполагать, что экземпляры блоков деформируются: согласно документации, во время CageEdit экземпляры блоков всегда преобразуются как жесткие объекты независимо от настройки Rigid. Проверка того, являются ли нужные элементы экземплярами блоков, поможет заранее оценить результат.

Опасаться потери исходной геометрии: команда ExtractOriginalCaptives в Rhino 8 позволяет выбрать управляющий объект и восстановить исходный захваченный объект в его первоначальном положении; существующий деформированный объект при этом не меняется. Команду можно использовать для сравнения разных вариантов формы.

Что это дает в архитектурном и визуализационном процессе?

Архитекторы, дизайнеры интерьеров и специалисты по визуализации могут использовать CageEdit, чтобы изменить общие пропорции или отдельную область объема, предмета мебели либо другой части модели. Метод особенно полезен, когда вместо работы с отдельными контрольными точками модели удобнее применить более широкую область управления. Параметр Local может помочь отделить изменение формы от окружающей геометрии, но подходящее расстояние затухания нужно подбирать с учетом масштаба модели и желаемого эффекта.

Возможность сохранить стыки полисоединенных поверхностей полезна при целостном изменении формы. При выборе Accurate или Fast приходится искать баланс между плотностью поверхности и скоростью обновления. В документации не приведены сведения о конкретном оборудовании, стоимости лицензии или совместимости с другими программами, поэтому версию Rhino и рабочий процесс с файлами в проектной среде следует проверять отдельно.

Следующие шаги

После первой попытки сравните на одной и той же модели поведение режимов Local и Global, а затем изучите влияние Fast и Accurate на поверхность. Если важна структура контрольных точек, оцените настройку PreserveStructure. При работе с группами или экземплярами блоков учитывайте поведение жесткого преобразования. Если нужно сохранить результат, обратитесь к описанию команды ExtractOriginalCaptives в документации Rhino 8, чтобы узнать, как восстановить исходную геометрию.

Источник и лицензия

Это руководство основано на документации McNeel по командам CageEdit и Cage для Rhino 8. Материалы K1 и K2 на исходных страницах представлены для свободного использования; здесь они изложены на турецком языке и адаптированы к рабочему процессу.