構造浮雕曲面功能只能構造一塊塊單張的曲面,這種單張的曲面結構簡單、截面單一,是最基本的構造曲面的方法,對于較為復雜的造型是不能通過直接構造浮雕曲面就能達到設計要求的,但是我們可以把復雜的浮雕曲面分解為最基本的曲面,通過浮雕曲面功能構造出基本的曲面,然后把這些基本的曲面按照要求“拼合”起來,完成最終的造型。好比蓋房子,要先備好料,比如磚、瓦等,然后把磚瓦按要求一塊塊“拼合”起來,然后裝修一下,房子就蓋成了。構造浮雕曲面就是造磚造瓦,提供原料,蓋房子就是本節要講的“網格拼合”功能,裝修就是“曲面光滑和重構”功能。

網格拼合就是把一個或多個網格曲面拼合到基面上的過程,曲面拼合就象蓋房子還得需要一個“地基”,有個“依靠”,不能把它蓋到空中,基面就是我們選擇的作為被拼合曲面的“依靠”——“地基”。

拼合的方式包括疊加、切除、取高、取低、取代五種。我們制造的磚瓦是柔性的,可以根據基面的特點發生各種各樣的變形,還可以與基面發生交差并的操作,靈活的使用這些疊加手段可以生成復雜、逼真的三維浮雕效果。

實現方法:

(1)根據需要構造被拼網格曲面和拼合網格基面。

(2)選中被拼網格曲面和拼合網格基面,設定拼合方式和其他參數,拼合網格曲面。

操作步驟:

1、構造被拼網格曲面和拼合網格基面:按照要求構造被拼網格曲面和拼合網格基面,注意要有相互重疊的部分。

2、選中網格拼合命令,選擇被拼網格曲面和拼合網格基面:選中網格拼合命令,鼠標點選被拼網格曲面和拼合網格基面,右鍵切換。

3、設定參數,進行網格拼合

各參數意義見拼合參數定義。

參數定義:

曲面融合:

“曲面融合”是網格曲面拼合中重要的參數,它直接決定了被拼合曲面和基面哪一個發生變形、是否融合為一個整體。

曲面拼合參數設置.jpg

▲圖1 曲面拼合參數設置

(1)選擇“曲面融合”

選擇“曲面融合”,基面發生變形,被拼合曲面按照拼合方式拼合在基面上,并與基面融合為一個整體。拼合后的曲面保留基面拼合前的輪廓范圍,被拼合曲面與基面拼合后如果超出基面,超出部分自動消失。拼合后的曲面融合為一個整體,也就是說成為一張面,在融合時如果被拼合的曲面存在基高,或者曲面很小,由于拼合精度的存在,生成的曲面會非常粗糙或者在被拼合曲面的直側面出現鋸齒,不光滑。如圖6-244所示。

圖2.jpg

▲圖2

解決粗糙有鋸齒的方法有多種,這里只介紹以下幾種:一是拼合時不使用“曲面融合”,這種情況在構造被拼合曲面在基面的上面時(凸模)可以使用;二是提高基面和被拼合曲面的網格精度(在構造時的精度);三是使用剪裁基面這個選項。

(2)“曲面融合”、“裁剪拼合基面”和“裁剪被拼曲面”都不選

“曲面融合”、“裁剪拼合基面”和“裁剪被拼曲面”都不選的時候,被拼合曲面發生變形,基面保持不變。被拼合曲面按照拼合方式拼合在基面上,不和基面融合為一個整體,而是相互獨立。拼合后被拼合曲面只是發生了變形,超出基面部分也不會消失,基面在整個拼合過程中只是作為被拼合曲面的“參照物”,自己“絲毫不損”。

(3)裁剪拼合基面

將拼合基面進行裁剪。不選中此項則不裁剪拼合基面。如圖所示。執行剪裁拼合時間可能會稍長。

圖3和4分別是不裁剪拼合基面和裁剪拼合基面。圖2中,由于沒有選裁剪拼合基面,執行操作后,拼合基面仍然是完整的曲面;而圖3中,因為選了裁剪拼合基面,可以看到拼合基面中、拼合基面和被拼曲面的公共部分被裁剪掉了。

不裁剪拼合基面.jpg

▲圖3 不裁剪拼合基面(疊加)

裁剪拼合基面.jpg

▲圖4 裁剪拼合基面(疊加)

(4)裁剪被拼曲面

將被拼曲面進行裁剪。不選中此項則不裁剪被拼曲面。裁剪被拼曲面只有在被拼曲面有部分在拼合基面外才有意義,如圖5所示。

裁剪被拼曲面.jpg

▲圖5 裁剪被拼曲面(疊加)

基面形態:

基面形態有單調和非單調。如圖6-248所示的長方體表面為非單調曲面。

非單調曲面.jpg

▲圖6 非單調曲面

單調:

基面和Z軸的任何一條平行線相交,最多只有一個交點。

非單調:

基面和平行Z軸的線相交,交點大于一個,如長方體。

圖7-9為非單調基面下的拼合圖,注意圖圖7-8中是仰視圖,這可以從旁邊的坐標系中看出。

拼合基面和被拼曲面.jpg

▲圖7 拼合基面和被拼曲面

非單調,拼高.jpg

▲圖8 非單調,拼高(疊加)

非單調,拼低.jpg

▲圖9 非單調,拼低(切除)

拼合方式:

拼合的方式包括疊加、切除、取高、取低、取代五種。

(1)疊加

a、被拼合曲面上某一點的高度值(Z1)加上此點正上方(Z軸方向)對應的基面上一點的值(Z2),就是此點變形后的值(Z3),如圖10所示,C點=Z3=Z1+Z2,被拼合曲面上所有的點按照這個規律變化,生成疊加后的曲面,即被拼合曲面與基面在投影方向(Z軸方向)高度相加。

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▲圖10

b、自然疊加的曲面網格圖和渲染效果圖,如圖11所示。

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▲圖11

(2)切除

a、與自然疊加正好相反,被拼合曲面上某一點的高度值(Z1)減去此點正上方(Z軸方向)對應的基面上一點的值(Z2),就是此點變形后的值(Z3),如圖12所示,C點=Z3=Z1–Z2,被拼合曲面上所有的點按照這個規律變化,生成自然切除后的曲面,即被拼合曲面與基面在投影方向(Z軸方向)高度相減。

圖12.jpg

▲圖12

b、自然切除的曲面網格圖和渲染效果圖,如圖13所示。

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▲圖13

(3)取高

a、取高的變化規律:

被拼合曲面上某一點的高度值(Z1)與此點投影方向(Z軸方向)上對應的基面上某一點的值(Z2)進行比較,哪一個點的高度值大,拼合后生成的曲面在此投影方向上對應的點就采用這個點的高度值,如圖14所示,C點=Z3=Z1,被拼合曲面上所有的點按照這個規律變化,生成拼合后的曲面,即被拼合曲面與基面在投影方向(Z軸方向)取兩個曲面中最高部分的曲面作為拼合后的曲面。

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▲圖14

b、取高前的渲染效果圖與取高后的渲染效果圖,如圖15所示。

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▲圖15

(4)取低

a、取低的變化規律:

與取高正好相反,被拼合曲面上某一點的高度值(Z1)與此點投影方向(Z軸方向)上對應的基面上某一點的值(Z2)進行比較,哪一個點的高度值小,拼合后生成的曲面在此投影方向上對應的點就采用這個點的高度值,如圖16所示,C點=Z3=Z2,被拼合曲面上所有的點按照這個規律變化,生成拼合后的曲面,即被拼合曲面與基面在投影方向(Z軸方向)取兩個曲面中最低部分的曲面作為拼合后的曲面。

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▲圖16

b、取低前的渲染效果圖與取低后的渲染效果圖,如圖17所示。

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▲圖17

(5)取代

有時進行拼合時,使用取高和取低都不能滿足要求,如圖18所示的兩個曲面拼合成如圖19所示的曲面,這時我們就可以使用取代,即用被拼合曲面完整的取代基面中的某一部分。

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▲圖18

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▲圖19

取代的變化規律:

顧名思義,取代就是用被拼合曲面完整的取代基面中的某一部分,如圖20所示。

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▲圖20