Rhino 8: создание mesh и ShrinkWrap — правильные настройки для чистой модели

Команды Mesh и ShrinkWrap, описанные в официальной документации Rhino 8, позволяют преобразовывать геометрию модели в полигональные mesh для разных задач. Mesh работает с NURBS-поверхностями, полиповерхностями и объектами SubD, а ShrinkWrap может создавать новый mesh вокруг них, а также вокруг mesh, облаков точек и точечных объектов. Выбор настроек зависит от цели: например, от отображения модели на экране, экспорта или создания замкнутой геометрии из данных сканирования.

1. Выберите начальные настройки команды Mesh

Команда Mesh в Rhino создаёт отдельный редактируемый полигональный mesh на основе исходного объекта. Согласно документации, mesh, созданный из замкнутого объекта, получается непрерывным и замкнутым; это может быть полезно при экспорте в файлы для быстрого прототипирования, например STL. Render mesh, используемые для затенения во viewport, нельзя редактировать таким же образом; как указано в документации, их можно получить с помощью команды ExtractRenderMesh.

На начальном этапе ползунок плотности в простых настройках mesh определяет, насколько близко друг к другу будут располагаться поверхность и рёбра mesh. Плотность по умолчанию — 0,5, допустимый диапазон значений — от 0 до 1. При увеличении значения растёт число полигонов. Поэтому высокая плотность может пригодиться, когда требуется более точное соответствие поверхности, однако максимальное значение нужно не для каждой модели.

Для первой проверки включите предварительный просмотр и изучите линии mesh. Оцените, достаточно ли деталей, сохраняется ли форма поверхности и для чего модель будет использоваться дальше. В документации Rhino также описаны предварительный просмотр настроек mesh и возможность восстановить значения по умолчанию.

2. Настройте баланс между детализацией и производительностью

У каждого параметра расширенных настроек mesh свой эффект. Ниже приведены значения по умолчанию и рекомендуемые диапазоны, указанные в документации Rhino 8. Вместо того чтобы менять их все сразу, лучше сосредоточиться на параметре, который влияет на нужный результат: так проще контролировать процесс.

Если включён параметр Refine mesh, Rhino подразделяет некоторые четырёхугольники, пока не будут выполнены заданные критерии. Отключение этой функции может ускорить создание mesh, но снизить точность и число полигонов. Такие критерии, как Maximum angle, длина ребра и расстояние до поверхности, помогают контролировать участки, где требуется более высокая детализация. С помощью Maximum edge length можно стремиться к созданию полигонов примерно одинакового размера.

Если между частями полиповерхности не должно быть разрывов, обратите внимание на параметр Jagged seams. При его включении поверхности преобразуются в mesh по отдельности, а рёбра не объединяются. Это может ускорить процесс и уменьшить число полигонов, но в местах соединения могут появиться трещины. Если параметр отключён, согласно документации, создаётся замкнутый mesh.

3. Используйте ShrinkWrap для сложных исходных данных

ShrinkWrap создаёт mesh, охватывающий выбранную геометрию. В официальной документации в качестве примеров применения команды указаны подготовка mesh для 3D-печати, создание цельного замкнутого mesh из нескольких объектов, объединение частей 3D-сканирования, создание mesh из облаков точек и преобразование сложной для ремонта геометрии в замкнутый mesh.

1. Выберите исходные объекты и проверьте предварительный просмотр. ShrinkWrap поддерживает NURBS-поверхности, SubD, mesh, облака точек и точечные объекты. Предварительный просмотр позволяет увидеть итоговый mesh прямо во время выполнения команды. При необходимости можно включить отображение рёбер mesh и скрыть исходные объекты на время просмотра.

2. Подберите Target Edge Length для своей задачи. Этот параметр задаёт примерную длину рёбер итогового mesh. По умолчанию значение вычисляется автоматически. Поскольку в исходной документации не указано конкретное целевое значение, ориентируйтесь на размер модели и проверяйте результат в предварительном просмотре.

3. Проверьте направление Offset. Положительное значение расширяет mesh наружу и увеличивает число граней. Отрицательное уменьшает mesh и число граней. На Target Edge Length параметр Offset влияет в меньшей степени.

4. Умеренно используйте настройки Smoothing iterations и Polygon Optimization. Значение Smoothing 0 отключает сглаживание; при его увеличении число граней сильнее сокращается, а mesh больше смещается внутрь. Диапазон Polygon Optimization — от 0 до 100%; при повышении значения сокращается больше граней, но грани на острых рёбрах сохраняются.

5. Отдельно оцените точечные данные и отверстия. Параметр Inflate Vertices and Points создаёт итоговый mesh по каждой вершине исходного mesh или каждой точке облака точек. По умолчанию он включён для облаков точек и точечных объектов и отключён для других типов объектов. В большинстве случаев может быть полезен параметр Fill holes in input objects, но проверьте результат: он может закрыть и небольшие зазоры, оставленные в модели намеренно.

4. Что учитывать в архитектурных и визуализационных рабочих процессах

Архитекторы и дизайнеры интерьеров могут использовать команду Mesh для подготовки поверхностных моделей к экспорту или к другим задачам с полигональной геометрией. Для команд archviz плотность mesh — это основной компромисс между детализацией и количеством полигонов. При более высокой плотности создаётся больше граней, а пресет качества «Jagged and faster», согласно документации, позволяет быстрее затенять NURBS-объекты за счёт меньшей плотности и некоторой потери качества.

Тем, кто работает с данными сканирования или сложной для ремонта геометрией, могут пригодиться возможность ShrinkWrap создавать замкнутый mesh и поддержка облаков точек. Тем не менее итоговый результат зависит от настроек Offset, сглаживания, заполнения отверстий и раздувания точек/вершин, поэтому mesh нужно проверять с учётом требований проекта. В документации нет информации о лицензии, требованиях к оборудованию или совместимости с конкретными форматами экспорта, поэтому не следует делать по этим вопросам определённых выводов.

Распространённые ошибки

• Считать увеличение плотности универсальным способом улучшить результат: число полигонов при этом тоже растёт.

• Оставлять включённым Jagged seams, ожидая, что рёбра mesh на объединённых поверхностях будут сшиты: этот параметр может привести к появлению трещин.

• Путать действие положительного и отрицательного Offset в ShrinkWrap: одно значение расширяет mesh, другое уменьшает его.

• Использовать Fill holes in input objects, не проверив небольшие зазоры, оставленные в модели намеренно.

• Полагаться на настройку удаления исходных объектов, не проверив предварительный просмотр ShrinkWrap.