1、犀牛鞋类设计教程 - 1 -1.4主要研究内容以犀牛3D建模软件为工具来研究NURBS自由曲面在表现鞋类3D效果图方面的应用。通过对几个常见款式的建模法的归纳总结，得出一套基于NURBS自由曲面的适合于鞋类建模的方法。2 建模部分2.1 建模前的准备2.1.1 建模场景的优化在Rhino3D中，除了等参数线和边界线外，其他都是不可见的，为了显示NURBS曲面为可见的曲面，要把它转化为可渲染的多边形网格物体。这就存在一个转换精度的问题。精度越高，所生成的多边形网格物体就越逼近原始NURBS曲面。如果转换精度不高，可能看到的NURBS曲面就不平滑，如图2.1所示：图 2.1 由于转换精度低造成显示
2、不够平滑遇到这种情况，并不是由于曲面不够平滑，而是NURBS曲面转换为可渲染的多边形物体的精度不够高。用鼠标右击 打开渲染设置，在Render mesh选项卡里调高精度即可显示为平滑的曲面。如图2.2，2.3所示：犀牛鞋类设计教程 - 2 -图 2.2 调整 Render mesh 选项卡图 2.3 提高转换精度后显示平滑虽然提高Render mesh转换精度可以达到高质量的显示和渲染效果。但是转换精度越高，所需要的计算时间就越长，这会造成显示慢的后果。在视觉质量允许的范围内，尽量减少转换精度能大大的提高工作效率。这就要求对Render mesh的设置进行优化，方法如下：右击 按钮，调出渲染属
3、性面板。将各数值按照图2.4所示的参数重新进行设置。犀牛鞋类设计教程 - 3 -图 2.4 优化参数设置其中，Max angle是一个绝对数值，它不会随着模型的大小变化而改变显示精度，而Min edge length和Max distance，edge to srf则是相对数值，如果模型的尺寸越小，那么显示精度就越低，产生的面数就越少，模型的尺寸越大，显示精度就越高，产生的面数就越多。因此，这两个参数需要根据模型的大小进行设置。一般来说，它们的大小为模型的1/100时，显示就已经基本可以达到很平滑的效果了，而且面数也不会过多，属于一个最优化的参数设置。我在本文鞋子的建模中一般长度为10cm左右
4、，10的1/100既0.01，按此标准在建模前进行设置即可达到理想的显示精度和精简的面数平衡值。2.1.2三视图的备制与导入我们在建立一个物体的模型时通常需要准备好这个物体的三视图或四视图。这样，才能建出比例比较标准的模型。如下图2.5所示是甲壳虫汽车的四视图:图 2.5 犀牛鞋类设计教程 - 4 -三视图可以是照片,当然也可以是手绘稿或其他形式，只要能起到辅助建模的作用就可以了。在本节，我建的第一个模型是一只围盖式男鞋。其三视图是通过拍照获得的。如下图2.6所示:图 2.6当然, 即使是同一只鞋子,拍照得到的每张照片中实物的大小也不可能完全一样。而且，各视图的方位也需要得到一个统一，这样才能
5、真正的起到辅助建模的作用。这就需要对原始照片做一些处理，以得到真正有用的三视图。我是在Photoshop中进行处理的。首先，把照片在Photoshop中打开，使用裁减工具裁去各照片中多余的部分。使用移动工具将底视图拖到顶视图中，并调整底视图所在图层的不透明度为70%左右。如图2.7所示:图 2.7使用自由变换命令配合移动工具，以顶视图为基准，拖动并适当改变底视图大小，方位，使之与顶视图对齐。最后，恢复底视图的不透明度为100%，再以普通图片格式（jpg）输出各图层就可以了。同理，顶视图与侧视图的对齐也可以采用这种方法。三视图准备好后，就可以导入Rhino中进行建模了。方法如下：1打开 Rhin
6、o，新建一个单位为 Millimeters，Gild extents为 100 millimeters的文件。2单击 View/Background Bitmp/Place（按钮是 ），出现文件浏览对话框，犀牛鞋类设计教程 - 5 -选择鞋子的任意一个视图，放在相应的视图中。然后重复操作，放置其他视图的图片，如图 2.8，2.9 所示：图 2.8图 2.9在这里，还有一个视图（顶视图）没有放置，这可以在鞋底模型建好后再放。2.2 建立鞋底三视图放好后，就可以进行鞋子建模的第一步，建立鞋底了。步骤如下：1为了后续步骤操作方便，我们先建几个图层，分别为辅助线，鞋底，面线，鞋面，扣件，鞋里。如图2.
7、10所示:犀牛鞋类设计教程 - 6 -图 2.102选择辅助线图层，单击 Control Point Curve按钮 ，在 Top视图中画出鞋底样图，在 Front视图中画出鞋底的两条弧度线。（为方便观察，可以按 F7键关闭系统的辅助线）如图 2.11，2.12 红线所示：图 2.11图 2.123单击 Exturde straight按钮 。选择鞋底的两条弧度线，右键单击确定，犀牛鞋类设计教程 - 7 -转到 Top视图中拉出两个曲面（注意，在命令栏中要保证 BothSides选项为 Yes）。如图 2.13图 2.134单击 Project to surface按钮 。选择鞋底样曲线, 右
8、键单击确定，再选择两个曲面，右键单击确定。把鞋底样曲线投影到这两个曲面上。单击 Trim按钮 。选择投影曲线，右键单击确定，再左键单击曲面位于投影曲线外面的部分，修剪掉多余的曲面。如图 2.14图 2.145单击 Loft按钮 。依次选择两条投影曲线，右键单击确定。再选择所有的生成曲面，单击 Join按钮 。这时鞋底的主要形状就出来了，为了美观，可以对其边缘进行倒圆角（Fillet Edge ）的操作。圆角的半径并没有严格规定，只要协调就行。犀牛鞋类设计教程 - 8 -最后，选择建好的鞋底，单击 Object Properties按钮 ，这时会弹出一个对话框，单击其中 Layer选项，在下拉项
9、中选择鞋底，把做好的鞋底放入鞋底图层。如图 2.15图 2.152.3 建立鞋帮鞋底建立好后，就该进入鞋帮的建立部分了。鞋帮部分是鞋子建模的难点，但还是有规律可寻的。一般来说，我们在建立物体模型时，常常都会参考这个物体的制造工艺，以此为依据来进行建模。这个规律也可运用于鞋子的建模中。观察本例的鞋子，它是一个典型的围盖结构，围盖以及围盖以下的围条构成了鞋子的主要帮面，我们在做此款鞋时主要处理的也是这两大部分的关系。建模时同样也可借鉴这个思路，把整个鞋分为围盖和围条两部分来建模。具体步骤如下：1参照前面的步骤把 Top视图的鞋底图片换成鞋子的顶视图。（为了便于观察和操作，我们在建模的过程中，可以把
10、建好或暂时不用的部分的所在图层关闭。比如此刻建鞋帮就可以把鞋底图层关闭。）2选择鞋底样弧线，单击 Offset Curve按钮 ，将鞋底样弧线向内偏移 1个单位。如图 2.16犀牛鞋类设计教程 - 9 -图 2.163切换到 Front视图，如图 2.17所示，在鞋底中间偏上的位置画一条曲线。图 2.174选择上面步骤画好的曲线，单击 Exturde straight按钮 ，在 Top视图中拉出一个曲面。5单击 Project to surface按钮 。选择偏移好的鞋底样曲线, 右键单击确定，再选择刚拉出的曲面，右键单击确定。把鞋底样曲线投影到这个曲面上。再删除曲面，只保留投影曲线作为鞋帮的底弧线。将此弧线放在面线图层中。6切换到面线图层，关闭其他图层。（为方面观察，图层的颜色可以自己根据喜好进行设置）结合各视图，画出围条的主要骨架线。如图 2.18犀牛鞋类设计教程 - 10 -图 2.18注意，由于拍照的透视角度等问题，三视图难免会有对不齐的情况，这就需要在画骨架线时结合个人对结构的理解做一些调整，原则是调整后的骨架线符合鞋子各部位的比例及鞋子的大体结构。图 2.197单击 Sweep 2 Rails按钮 ，如图 2.19所示，依次选择曲线1，2，3，4，单击鼠标右键确定，在弹出的对话框中钩选 Closed Sweep，单击鼠标右键确定，得到围条的原始曲面。如图 2.20
