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写实级的珠宝建模,珠宝设计师的独家浪漫!

数字技术的发展已经深刻影响了各行各业,珠宝行业也不例外。从工作性质的角度来说,数字技术的运用主要有计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)。

从工作内容的角度来说,无论是CAD还是CAM,数字技术在珠宝行业中的运用可以分为数字建模和数字渲染。

数字建模是数字化珠宝设计的基础,无论是用于后期渲染呈现还是实体加工制造,都离不开数字建模。而灵活的Rhino,则成了最佳的建模工具。

Rhino的兼容性和扩展性很强,可以与3ds Max、Maya、Solidworks等多种建模软件配合使用,还能通过丰富的插件进行功能扩展。无论是设计草稿、制作动画、生成工程图还是用于生产都能够快速高效地应对,非常适合在珠宝设计中使用。

下面,数艺君就用一个案例,向大家展示下“犀牛”进行珠宝建模的过程,有兴趣的小伙伴也可一起试试哦。

案例:十棱刻面戒指建模

本案例的戒指为多棱面复合造型,如图所示,形态看起来虽然简单,但在建模过程中还是需要进行深入分析,才能高效地建模,并解决可能出现的问题。

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建模分析

经观察可以发现与钻戒案例中钻石的建模思路类似,可以通过绘制基本单元再利用环形阵列的方式来建模。

戒指的基本单元可以初步分解为菱形和等腰三角形,菱形面的4条边和4个等腰三角的腰共线,等腰三角形的面与棱形面之间呈一定角度,相互交错构成立体的复合戒面,如图所示。

和钻石模型不同的是,钻石刻面之间直接通过单一棱线相连,而本案例中的戒指棱线有圆角过渡。如何处理棱线圆角、进行复合曲面操作是本案例建模的重点,同时也是Rhino建模中重要的建模操作,在很多复杂边缘和复杂曲面的建模中都会用到。

通过对戒指侧面形态的分析,可以发现戒指侧面的基本形状为十边形,十边形的每个边缘对应戒面上的一个菱形面,如图所示。

将和菱形面交错的等腰三角形面从中线处等分,就可以分离出一个单元,而且这个单元恰好相当于侧面十边形的一边,如图所示。

接下来继续分析这个模型的单元,发现该单元是轴对称图形,可以等分为4个部分,戒面的基本单元如图所示。

再进一步将圆角部分的曲面简化,就会发现最简基本单元由2个三角面和1个弧形平面组成,如图所示。

至此就完成了十棱刻面戒指戒面的最简基本单元的分析。

本案例建模过程中的核心指令为“以二、三或四个边缘曲线建立曲面” 、“曲面圆角” 、“混接曲面” 、“环形阵列” 。

这4个指令与“单轨扫掠”和“双轨扫掠”等指令配合使用,可以完成Rhino中绝大部分模型的建立,是高级建模的必用指令。

2

戒圈建模

首先需要使用线条绘制戒指的框架,借助辅助线定位到最简基本单元的位置,然后再进行进一步完善。

(1)新建一个文件,绘制直径16.7mm的圆和直径22mm的十边形,如图所示,该圆将作为戒指建模的基准圆。

(2)以十边形顶部的边为基线,绘制一个以十边形边长作为长、宽4mm的菱形,如图所示。

(3)接下来绘制与菱形相接的等腰三角形。将菱形首尾相接地旋转复制一次,连接两个菱形的侧角,形成侧边等腰三角形,然后“炸开”所有菱形,为下一步做准备,如图所示。

(4)将步骤3得到的图形进一步分割,删除多余直线,并绘制两条新的直线,分别连接菱形的顶角和中心点、等腰三角形的顶角和底边中点,如图所示。

(5)选择所有边线,执行“以二、三或四个边缘曲线建立曲面”指令,生成顶部三角面,如图1和图2所示。

图1

图2

(6)执行同样的操作,生成与菱形相接的三角形面,如图所示。戒面的基本单元到这一步就制作完成了。

对这两个基本面进行镜像复制,形成菱形面的单元,再对这个单元进行旋转复制或环形阵列。完成全部建模之后,对界面所有棱线进行集体圆角。但是Rhino在自动进行集体圆角时,很难应对复杂的边缘情况,容易出现圆角错误,如图所示。

圆角错误是Rhino中经常会遇到的问题,这时就需要进行手动圆角,保证所有过渡面都正确无误。

3

棱面圆角

一般来说,可以将所有棱面都绘制完成后再统一进行圆角操作,但是由于棱线太多会产生很多重复操作,降低建模效率。因此可以从基本单元入手,直接将基本单元面进行圆角操作,然后再复制完成整体建模。

(1)执行“曲面圆角”指令 ,指令参数设置如下。

选取要建立圆角的第1个曲面 ( 半径 (R)=0.400延伸 (E)= 是 修剪 (T)= 是 )

用鼠标左键单击顶面三角形。

选取要建立圆角的第2个曲面 ( 半径 (R)=0.400延伸 (E)= 是 修剪 (T)= 是 )

鼠标左键单击侧面直角三角形,执行指令,如图所示。

接下来绘制最简基本单元的第3个面,也就是弧形平面。这个平面与戒圈内壁紧密相连。需要先绘制戒圈内壁,内壁边缘与侧面直角三角形面就可以围合成弧形平面。

(2)在如图所示的位置绘制1个椭圆,椭圆长轴为4mm、短轴为2mm,椭圆长轴的两个顶点与菱形两个钝角顶点相交。

(3)执行“修剪”指令,将椭圆上半部分修剪掉,并将下半部分移动到戒圈的基准圆上,如图所示。

(4)以y轴为旋转轴对步骤3中得到的曲线执行“旋转成形”指令,如图所示。

(5)在“物件锁点”中勾选“端点”和“垂点”,绘制如图所示的两条直线,这两条直线与上下曲面围合成最简基本单元的弧形平面。

(6)执行“圆弧:起点、终点、通过点”指令,勾选“物件锁点”中的“端点”和“最近点”,绘制1条与戒圈内壁边缘重合,且起点、终点分别与两条垂线相交的圆弧,如图所示。

(7)执行“双轨扫掠”指令,以圆弧和侧面直角三角形底边为路径,如图1所示。以两条垂线为断面曲线生成弧形平面,如图2所示。

图1

图2

(8)在相接的三角形面和弧形平面之间执行“曲面圆角”指令,生成圆角曲面,圆角半径为0.2mm,如图所示。

(9)勾选“物件锁点”中的“端点”,画一条直线连接两个圆角曲面的端点,如图1所示。并在顶视图中对圆角曲面进行修剪,修剪后的效果如图2所示。

图1

图2

(10)执行“混接曲面”指令 ,对两个圆角曲面进行混接。生成混接面之后,使用在2章步骤4中绘制的菱形中线进行修剪,以便于后期的复制和组合操作,如图1和图2所示。

图1

图2

(11)全选所有曲面,进行水平和垂直镜像复制,形成完整的戒指单元,如图所示。

此时发现戒指单元的两侧有两个缺角。为了解决这个问题可以重复上一步的操作,用“混接曲面”和“修剪”指令进行填补,然后再利用“环形阵列”指令完成建模。

不过这样需要重复执行两次填补操作,较为麻烦,也可以直接将单元的镜像复制方向稍微改变一下,以提高建模效率。

(12)重新对最简基本单元进行镜像操作,但水平镜像轴选择为弧形曲面的外侧垂线,镜像后的效果如图所示。可以看到原本位于菱面左右两侧的缺口现在变成了单元中心的空洞。

(13)对棱角边缘的空洞执行“双轨扫掠”或“以二、三或四个边缘曲线建立曲面”指令生成补面,如图1和图2所示,这样就完成了戒指单元的制作。

图1

图2

4

最终完成

隐藏所有曲线,选择戒指单元,如图所示。

在前视图中执行“环形阵列”指令,阵列数为10,以坐标轴原点为阵列中心,使用进步角模式,以棱面单元左右端点为阵列起点和终点,执行指令,完成阵列,如图所示。

十棱刻面戒指建模就全部完成了,如图所示。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200806A0MMBG00?refer=cp_1026
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