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曲线与曲面的交融—异形雕塑亭建模

gecimao 发表于 2019-04-18 18:02 | 查看: | 回复:

  洛杉矶 Cedars-Sinai 医疗中心屋顶花园处于垂直停车场上方的混凝土平面上。这个巨型雕塑伫立在花园步行道上,用2793根钢管组成的小品建筑,经过计算机精确计算,形成总计352个独立的弯曲部件。

  这个异形的雕塑亭作为本次建模对象,是一个十分典型的曲线与曲面结合的案例。本案的关键点有两个——如何生成整体造型?如何塑造表皮纹理?建模过程不复杂,建模思路才是需要去掌握的,希望大家看完有所收获。

  通过对此雕塑形体观察,使用Fredo6插件集中的曲线放样(SUAPP编号155)可以做出来,那接下来就需要对形体分析找到重要的结构截面线,小吧分析下来该雕塑的结构截面大致如下图红线所画。

  为了让大家更直观的看到结构截面线,我们在模型中来看这几条重要的截面线(蓝色线条)的位置,我们的模型造型即将从这几条曲线中放样得来。

  注:不熟悉曲线放样功能的同学可能在分析找出截面线有难度,多用几次理解其用法后就容易了。

  接下来将上述截面曲线绘制出来。绘制曲线的方法很多,大家可以自由发挥,本次讲解选择使用贝兹曲线)来绘制,先绘制出第一条曲线,如果绘制的曲线不满意,还可以重新右键编辑贝兹曲线、继续绘制其他截面结构曲线

  第一条曲线调整好后,复制到合适高度并使用缩放工具放大与拉伸作为第二条截面曲线。下面开始做第三条曲线,同样再向上进行复制一条,使用缩放工具缩小后,右键编辑贝兹曲线的形状,调整曲线到如下图所示。

  同理复制做出其余的截面曲线,没什么难度,必要的时候可以进行一定的缩放、旋转。主要根据空间感摸索,然后摆放出最理想的位置。注

  ①尽量使用第一条绘制的贝兹曲线复制来做后面的截面曲线,以保证每条曲线的段数一致,这样可以保证生成的形体结构线优美,也避免其它不必要的麻烦。②如果生成的形体不够圆滑,可以右键-转换为-固定段数多段线,段数越多生成的形体越圆滑,这里我们设置为66段。

  到这里我们解决了第一个关键点,做出了雕塑的造型,我们来看看第二个关键点:表皮纹理如何做呢?

  SketchUp 一个重要的曲面工具曲面流动(SUAPP编号322) 即将登场,在操作之前我们先大概了解下什么是曲面流动,SUAPP插件库是这么说的:相当于 Rhino(犀牛)中的“沿曲面流动”命令,可以使来源几何体群组或组件,根据基准平面为参照,沿目标曲面产生自然的弯曲变形,达到曲面包裹的效果。我理解的使用方法:参考面、连接线、目标曲面,分别成组为组1、组2、组3,然后把三者再做成个大组(组4)。把需要扭曲的物体单独成组(组5),注意组5不要嵌套组。选中三合一的大组(组4)和需要扭曲的组(组5)执行曲面流动即可得到目标形体。(下图举例说明)

  使用 CAD 画出大概的纹理图案。长宽是根据生成的曲面延展开所形成的四边形的长宽,取中间值所决定的。

  注:取中间值是因为曲面本身为不等边四边形,经过曲面流动后矩形图案必然会受到挤压,造成宽窄不一。所以取中间值不会太宽也不会太窄。

  将CAD纹理图导入SketchUp,可用Fredo6插件集中的简化曲线)进行简化圆弧段数,然后用生成面域(SUAPP编号6)封面,批量推拉

  (SUAPP编号209)出一定厚度建组(组5)。注:电脑硬件性能一般的可以多分组,曲面流动较耗机器性能,此处分了35个组。但注意不要把这35个组再合成一个组了,否则影响后续操作。

  ①画一个和上图长宽一致的矩形参考面,做成群组(组1);分别画直线)中间两个顶点和矩形参考面(组1)底部顶点连接,将这两条直线)。②将上述做好的纹理图案(35个组5)移动到组4旁边和矩形参考面重叠。

  曲面流动,等待一会顺利的话参考外表皮就会跟着曲面弯曲了,得到一部分的雕塑模型。

  这样依次执行35次后,就得到我们最终的雕塑模型。如果没有成功生成,请检查:①曲面流动所需要的组是否正确;②曲线放样生成的曲面是否有破面,段数是否统一;③纹理图案中是否有嵌套子群组。

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