如果你使用過Blender、Maya或任何其他類似的3D程序,在生成3D圖元時的其余選項中會發現一個很奇怪的詞:NURBS曲線。NURBS曲線到底是什么意思呢?
 
Blender教程:3D建模中的NURBS曲線是什么?
 
NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的縮寫,是非均勻有理B樣條的意思。具體解釋是:Non-Uniform(非均勻性):是指一個控制頂點的影響力的范圍能夠改變。當創建一個不規則曲面的時候這一點非常有用。同樣,統一的曲線和曲面在透視投影下也不是無變化的,對于交互的3D建模來說這是一個嚴重的缺陷。
 
Rational(有理):是指每個NURBS物體都可以用有理多項式形式表達式來定義。
 
B-Spline(B樣條):是指用路線來構建一條曲線,在一個或更多的點之間以內插值替換的。
 
“樣條”只是一個花哨的術語,用于表示運算符之間的抽象。例如,一個線性的90度角可以通過使用它所組成的三個點作為數學參考來抽象成一條類似的曲線。
 
B樣條曲線不是手動定義曲線,而是逐個無窮小點使用幾個控制點將其繪制出來,以盡可能少的“結”或“肘”。
 
在這些控制點之間進行的估計稱為插值。本質上,每個手柄的位置和旋轉通過平均協議與下一個相交,從而形成一條平滑且連續的曲線,電腦幾乎不需要解釋和重建。
 
“真實”點之間的每個估計點都符合要求。調整任何手柄都會改變這些中間點的特性,每次移動都會創建一條新曲線。
 
非均勻性是什么意思?
 
Blender教程:3D建模中的NURBS曲線是什么?
 
“非均勻”是曲線參數化的問題,即輸入參數集與實物中找到的輸出NURBS值之間的關系。在非均勻弦長樣條曲線中,最遠控制點的參數值不一定需要等于構成曲線的總跨度數。
 
在非均勻曲線中,連續體的某些部分可能會受到其他地方的極值的影響。這些顯著差異可能會壓縮或拉動曲線的其他部分。
 
每個非統一參數值的屬性與它所代表的span的實際長度關系不大;這樣,曲率的分布比在嚴格統一的方法下更真實。
 
在實際意義上,這些特性使曲面本身更不容易翹曲或扭曲應用于其的任何紋理。它們比使用統一參數化的曲線更復雜,但這種復雜性通常會在您的最終產品中大放異彩。
 
“有理性”描述了NURBS曲線優先考慮每個控制點對曲線特征的影響的“權重”的方式。相反,簡單的B樣條曲線在每個順序控制點之間擁有完全均勻的影響分布。在這種情況下,創建拋物線形狀變得不可能。

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總結:3D建模中的NURBS曲線是什么?
 
簡單地說,NURBS就是專門做曲面物體的一種造型方法。NURBS造型總是由曲線和曲面來定義的,所以要在NURBS表面里生成一條有棱角的邊是很困難的。就是因為這一特點,我們可以用它做出各種復雜的曲面造型和表現特殊的效果,如人的皮膚,面貌或流線型的跑車等。
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