Rhino 8 QuadRemesh: как преобразовать quad mesh в SubD-модель

Команда QuadRemesh в Rhino 8 позволяет создавать редактируемую quad mesh из существующих поверхностей, mesh или объектов SubD. Она формирует топологию для таких задач, как рендеринг, анимация, CFD, FEA и реверс-инжиниринг. Ниже описаны шаги, которые помогут сначала задать плотность и направление потока mesh, а затем преобразовать результат в поверхность SubD.

1. Выберите исходную геометрию и определите цель

Перед запуском QuadRemesh решите, какой объект нужно пересчитать и что важнее для результата: приблизительное количество граней или приблизительная длина ребра. Команда работает с поверхностями, mesh и объектами SubD. QuadRemesh находится в меню SubD / Mesh > Edit Tools > Quad Remesh.

Target Edge Length и Target Quad Count основаны на разных критериях. Длина ребра зависит от масштаба объекта: при увеличении объекта то же значение может привести к росту количества граней. Если целевое значение окажется слишком большим относительно размеров объекта, пересчёт mesh может завершиться неудачно. Количество граней не зависит от масштаба: для одного и того же исходного объекта разных размеров предполагается получить примерно одинаковое число граней.

2. Настройте плотность граней и детализацию

Adaptive Size влияет на распределение количества и размеров граней по модели. Значение 0 помогает получить минимальное количество quad-граней более однородного размера. При значении выше 30 становится сложнее контролировать небольшое количество граней. По мере увеличения значения на участках с высокой кривизной появляются более мелкие quad-грани; значение 100 помогает сохранить больше деталей.

Не рассчитывайте, что одно значение подойдёт для любой модели. Если нужна более простая сетка, попробуйте низкие значения; если требуется сохранить детали на участках со сложной кривизной — более высокие. Перед выбором результата используйте Preview. Предпросмотр обновляется при изменении настроек и показывает среднюю длину ребра и количество граней.

Если у исходного объекта плотная каркасная сетка, предпросмотр может быть не виден. В этом случае включите Hide Input Objects, чтобы скрыть исходный объект. Когда результат будет готов, проверьте состояние опции Delete Input Objects: она определяет, будут ли исходные объекты удалены после пересчёта mesh.

3. Направляйте поток quad-граней с помощью границ и кривых

Если необходимо сохранить границы подобъектов polysurface или extrusion, настройте Use Surface Edges. В режиме Off границы подобъектов не учитываются. Режим Smart сохраняет эти границы, кроме тех, которые алгоритм считает незначимыми, и в документации обычно указан как лучший вариант. Режим Strict сохраняет все границы подобъектов.

Для симметричных объектов можно выполнить симметричный пересчёт mesh относительно осей X, Y или Z, если выбрана правильная центральная плоскость. Можно выбрать несколько осей; эта возможность применима только к симметричным объектам и при выборе подходящей плоскости.

Направляющие кривые помогают задавать петли и кольца quad-рёбер. Чтобы кривые влияли на результат, их необходимо спроецировать на исходный объект. Параметры Curve Influence определяют силу влияния кривых:

1. Выберите Approximate, если нужно лишь в целом повлиять на направление quad-потока; эффект будет слабым.

2. Рассмотрите Create Edge Ring, чтобы создать кольца рёбер перпендикулярно направлению кривых. Кольца могут не следовать кривым в точности.

3. Используйте Create Edge Loop, когда нужно разместить петли рёбер вдоль кривых; этот режим оказывает наибольшее влияние на направляющие кривые.

4. Преобразуйте quad mesh в SubD

Чтобы преобразовать результат QuadRemesh в SubD в рамках той же операции, выберите Convert to SubD. Созданная поверхность сглаживается, а жёсткие рёбра по возможности сохраняются. Если рёбра, добавленные с помощью Detect Hard Edges, должны оставаться резкими и в SubD, включите SubD Creases. Опция SubD corners позволяет передать угловые точки quad mesh как углы SubD.

Также можно использовать команду ToSubD. Она преобразует поддерживаемые типы mesh, extrusion, поверхностей и подобъектов в объекты SubD; в документации путь к ней указан как SubD > From Object. Для исходной mesh параметр UseMesh определяет, будут ли вершины mesh соответствовать контрольным точкам SubD или точкам SubD. Параметр MeshCreases в команде ToSubD задаёт, преобразуются ли несоединённые рёбра исходной mesh в резкие рёбра. MeshCorners определяет, будет ли угловая вершина грани quad mesh резкой или сглаженной.

С помощью DeleteInput выберите, нужно ли сохранять исходную геометрию перед преобразованием. Тримы поверхностей или подобъектов в SubD не переносятся. Подобъекты внутри polysurface преобразуются по отдельности; неманифолдные рёбра mesh и связанные с ними грани удаляются. Из-за этих ограничений важно проверить результат после преобразования.

Что это даёт в рабочих процессах архитектуры и визуализации?

QuadRemesh помогает упорядочить топологию mesh архитектурной формы для рендеринга или анимации, а также подготовить quad-геометрию для задач реверс-инжиниринга. На поверхностях со сложной кривизной Adaptive Size влияет на то, в каких областях будет сосредоточена детализация. Направляющие кривые помогают управлять потоком рёбер в заданных участках.

Инструмент не гарантирует автоматически идеальную топологию для каждой модели. Учитывайте, что целевая длина ребра зависит от масштаба объекта, а целевое количество граней — нет. В документации Rhino 8 не указаны требования к лицензии или оборудованию, поэтому не следует делать дополнительные предположения по этим вопросам в рамках рабочего процесса. Если результат будет использоваться как SubD, особенно внимательно проверьте потерю тримов, удаление неманифолдных рёбер и настройку удаления исходных объектов.

Частые ошибки

• Использовать Target Edge Length, когда нужно количество граней, не зависящее от масштаба, или наоборот.

• Задать Target Edge Length слишком большим относительно размеров объекта и столкнуться с неудачным пересчётом mesh.

• Ожидать влияния направляющих кривых на результат, не спроецировав их на исходный объект.

• Не учитывать, что плотная каркасная сетка может скрыть предпросмотр, и не пробовать в этом случае Hide Input Objects.

• Не учитывать, что при переходе в SubD тримы могут быть потеряны, а неманифолдные части mesh — удалены.