Как развернуть поверхность в Rhino 8: когда использовать UnrollSrf и Squish?

Инструменты развёртки поверхностей в Rhino 8 предлагают два подхода для дизайнеров, которым нужно получить плоскую развёртку из трёхмерной модели. Согласно официальной документации McNeel, UnrollSrf разворачивает на плоскость развиваемые поверхности с кривизной в одном направлении, а Squish преобразует сетки или NURBS-поверхности с двойной кривизной в приблизительный 2D-шаблон. Чтобы выбрать подходящую команду, нужно учитывать геометрию поверхности и поведение материала, который будет использоваться в производстве.

1. Сначала определите, является ли поверхность развиваемой

Развиваемые поверхности можно получить, свернув плоский лист без растяжения, разрыва или образования складок. Примерами таких форм служат цилиндры и конусы. Для развёртки этих поверхностей используется UnrollSrf; документация Rhino 8 указывает, что команда предназначена для поверхностей и полиповерхностей с кривизной в одном направлении.

Формы с кривизной в двух направлениях, например сфера и тор, невозможно развернуть на плоскость без растяжения или сжатия. Определить области с двойной кривизной помогает анализ гауссовой кривизны в Rhino. В документации также поясняется, что команда Curvature показывает на развиваемых поверхностях одну дугу и линию, а на поверхностях с двойной кривизной — две дуги.

Шаги:

1. Изучите кривизну поверхности, которую нужно развернуть, и определите, изогнута ли она в одном или двух направлениях.

2. Для развиваемых поверхностей используйте команду UnrollSrf по пути Surface Tools › Surface Flattening › Unroll Developable Surface.

3. Для поверхностей с двойной кривизной создайте приблизительную развёртку с помощью Squish; не считайте результат готовой к производству точной выкройкой.

2. Разворачивайте развиваемые поверхности с помощью UnrollSrf

UnrollSrf преобразует поверхность или полиповерхность в плоскую поверхность. Во время выполнения команды также можно выбрать кривые на поверхности, точки текста или точки. Если обрезанную полиповерхность не удаётся развернуть, документация рекомендует удалить обрезающие кривые, развернуть поверхность вместе с ними, а затем повторно обрезать развёрнутую поверхность этими кривыми.

Параметры команды определяют, как будет организована полученная геометрия. Explode задаёт, останутся ли части развёртки объединёнными; Labels включает или отключает нумерованные точки на совпадающих рёбрах. KeepProperties управляет копированием свойств исходного объекта в новый. Чтобы указать, по каким рёбрам разделить полиповерхность, можно использовать UnjoinEdge.

RelativeTolerance — это допуск, используемый для признания направления линейным, когда LinearDirection=Natural. Документация указывает, что чем меньше значение, тем строже допуск, а значение 1,0 позволяет развернуть многие поверхности свободной формы. Этот параметр не действует, если выбрано направление U или V. На развиваемой поверхности, например цилиндре, неправильный выбор LinearDirection может привести к искажению и предупреждению о потере площади.

3. Используйте Squish для поверхностей с двойной кривизной

В Rhino 8 команда Squish преобразует сетки или NURBS-поверхности, изогнутые в двух направлениях, в 2D-шаблон. Путь в меню: Surface Tools › Surface Flattening › Squish Double-Curved Surface. Команда стремится ограничить изменения площади и длины рёбер граней сетки. Обрезанные NURBS-поверхности также обрабатываются через плотную сетку.

В результате Squish области сжатия показываются красными, а области растяжения — зелёными облаками точек. Статистика отражает изменение площади и ожидаемую степень сжатия или растяжения, когда поверхность разворачивают, а затем снова переводят в трёхмерную форму. Места наиболее заметной деформации можно отметить максимум десятью текстовыми точками; число в каждой из них показывает процент изменения длины.

Параметры Deformation команды выбираются с учётом предпочтения растяжения или сжатия. Free не отдаёт предпочтение ни одному из двух направлений; StretchMostly и StretchOnly задают предпочтение растяжению, а CompressMostly и CompressOnly — сжатию. Параметры CustomA, CustomB и CustomC позволяют настроить деформацию вручную. Для этих настроек значения BndStretch, BndCompress, InteriorStretch и InteriorCompress по умолчанию равны 1; документация указывает, что этим параметрам можно присвоить любое положительное число. Чем выше значение, тем меньше влияние соответствующего типа деформации.

В параметре Material вариант Rigid направлен на уменьшение напряжений при преобразовании 2D-шаблона в трёхмерную форму, а Floppy — на максимально возможное ограничение геометрических искажений. Не следует воспринимать эти варианты как физическую симуляцию реального материала: McNeel предупреждает, что алгоритм Squish слишком упрощён, чтобы моделировать поведение большинства листовых материалов.

4. Что меняется в архитектурном, интерьерном и визуализационном процессе?

Для архитектурных и интерьерных команд, которым нужно получить шаблон раскроя из криволинейной облицовки, панели или поверхности, первый вопрос — можно ли развернуть геометрию с помощью UnrollSrf. Для развиваемых поверхностей подходит UnrollSrf; для форм с двойной кривизной Squish может стать отправной точкой для оценки развёртки. В документации Rhino также упоминается команда Smash для материалов, которые могут немного растягиваться, например ткани; результаты двух основных команд из этого руководства не взаимозаменяемы.

Проверьте разницу площадей в развёртке и индикаторы деформации; не игнорируйте предупреждение UnrollSrf о площади. Оцените параметр PreserveBoundary в Squish, который помогает сохранять длины границ, а также настройки материала с учётом конкретной задачи. Однако если материал дорогой, раскрой обходится дорого или производственные допуски критичны, рассматривайте результат Squish только как предварительный вариант и привлекайте специалистов по изготовлению. В документации прямо подчёркивается, что для получения точного производственного результата нельзя полагаться только на этот алгоритм.

Типичные ошибки

• Предполагать, что поверхность с двойной кривизной, например сфера, корректно развернётся с помощью UnrollSrf.

• Считать сам факт появления развёртки доказательством того, что в результате нет разницы площадей или длин.

• Интерпретировать отчёты Squish о растяжении и сжатии как точное описание физического поведения реального материала.

• Использовать критически важную для производства развёртку без оценки реального материала и процесса изготовления.

UnrollSrf и Squish предназначены для разных геометрических условий. Анализ поверхности до выбора команды и проверка результата с учётом производственного контекста помогают снизить риск полагаться на неверную развёртку.