このチュートリアルでは、平面図と輪郭曲線を用いた典型的なボート船体のロフトテクニックを紹介します。モデリングに使用する伝統的な船体形状は、古いBoat Builder’s Handbook誌に掲載されたデザインを元にしています。この船体形状に似たデザインはインターネットからも多数入手できます。
このチュートリアルでは次のことを学習します。
ボートの側面から見た船首から船尾までの反り量(弧度)。
船底が平らまたはV字型をした船の側面と底面が交わる線。
船尾が角型のボートの張板部分。
フェア(Fair)の意味をめぐっては、船舶業界ではさまざまな意見があり、簡単には定義できません。サーフェスのフェア(スムージング)処理と言えば、従来、船体のサーフェスと関連付けられて考えられていますが、オブジェクトを問わずすべての見えているサーフェスにこの処理は使用できます。Rhinoでは、サーフェスがフェアである最初の手掛かりはサーフェスのアイソカーブの間隔です。
その他にもフェアな曲線やサーフェスが持つ傾向がある特徴はあります。(しかし、それらの特徴がなくても曲線やサーフェスがフェアであることもあります。)モデリングをする際に、これらの特徴を念頭に入れておくと最終的により満足のいく製品を作ることができます。
フェアなサーフェスを作成するためのガイドラインとして次の事項が挙げられます。
船体の曲線は、元となる図面を背景ビットマップにし、それをトレースして描きます。曲線を引いてサーフェスを作成する前に、まず曲線のフェアの度合いをチェックします。
トレースした曲線は図の通りです。これらから行うロフト作業を踏まえて、舷弧とチャインが船首と船尾よりも延長されています。
RhinoのヘルプメニューのRhinoを学ぶをクリックし、チュートリアルとサンプルをクリックします。
チュートリアルパネルのユーザーガイドのチュートリアルモデルファイル「Victory.3dm」をダブルクリックします。
曲線はPlanおよびProfileレイヤにあります。
平面図と側面図からマッチする曲線のペアをそれぞれ選択し、CurvatureGraphコマンドを使い、その曲線がフェアかどうかを判断します。ここでは、背景ビットマップからトレースした曲線を使います。これらはフェアではありません。つまり、言い換えると、舷弧の端から端まで、曲線が滑らかに接続されていません。フェアではない曲線がある場合は、点を調節する必要があります。舷弧曲線から始めましょう(ボートの形の一番上の曲線です)。舷弧は、ボートの外見に一番大きな影響を与える曲線です。
曲率を確認する舷弧曲線を選択します。
解析メニューの曲線 > 曲率表示オンをクリックし、CurvatureGraphコマンドを開始します。
曲率表示ダイアログの表示スケールの値を増やし、曲率変化を誇張して表示します。
曲率表示から、この曲線の曲率の質がよくないことが分かります。
必要に応じて曲線マークの色を変更し、曲率表示を背景よりも目立つようにします。
図は側面図の2Dの舷弧に曲率を割り当てた様子を表しています。
曲率表示には連続性があり、その曲線の求められる特徴を表します。
曲線が下向きに曲がっている場合、曲率表示は曲線の上に表示されます。 (1)
反対に、曲線が上向きに曲がっている場合は、曲率表示は曲線の下に表示されます。 (2)
曲率表示(グラフ部分)と曲線が交差している所は変曲点(曲がる方向が変わる点)です。 (3)
曲線をフェアにするために点の編集を行いますが、その前に曲線をリビルドし余分な制御点を削除しましょう。一般的に曲線をリビルドするには、検証のために使うCurvatureGraphコマンドと一緒にRebuildコマンドを使います。
舷弧曲線をリビルドする舷弧曲線を選択します。
編集メニューのリビルドをクリックし、Rebuildコマンドを開始します。
リビルドダイアログボックスの制御点数を6に、次数を5に変更します。
元のオブジェクトを削除を有効にして、OKをクリックします。
曲率は改善されましたが、十分ではありません。曲率表示(グラフ部分)から、それを誇張すれば右のイメージの黒い曲線が現在の舷弧曲線の本当の形状だということが分かります。一度のみ曲線を曲げるために制御点を編集して、曲線を更に改善していきます。
曲線の曲率の微調整を行うには、制御点をごくわずかな距離だけ移動します。これを通常のマウスの移動で行うのは簡単ではありません。そこで、ナッジキーやMoveUVN、またDragStrengthコマンドを用いて、移動力を弱めます。このチュートリアルでは、DragStrengthを使ってみましょう。
制御点をドラッグ、移動、ナッジする舷弧曲線を選択し、F10キーを押して制御点表示をオンにします。
DragStrengthコマンドを開始します。
ドラッグ強度ダイアログで、強度値を5に設定します。
マウスのカーソルを画面で動かすと、オブジェクトはその距離の5%だけ移動されます。
Frontビューポートで、中央の4つの制御点を選択します。
ガムボールを使用して制御点をy軸方向に移動します。
舷弧曲線の下側に曲率表示のグラフ全体が移るように操作します。
ドラッグ強度ダイアログを閉じます。
ダイアログを閉じるとドラッグ強度は100%に戻ります。
F11またはESCを押して、曲線の制御点をオフにします。
Rhinoのガムボール機能の使用方法については、ヘルプのGumballコマンドのトピックをご覧ください。
次の2つの動画チュートリアルでもガムボールの使い方を学んでいただけます。
Hello Gumball! (https://vimeo.com/84954262)
Gumball Advanced (https://vimeo.com/260472052)
ここまでの作業は、2D曲線を使い行ってきました。サーフェスをロフトするには、これらの平面曲線を使い3D曲線を作成します。平面曲線はその後、削除できます。
3D Curvesレイヤを現在のレイヤにし、それぞれの曲線の側面と平面から見た様子を表す曲線を選択します。Crv2Viewコマンドを使い、2D曲線のx、y、z座標を併せた3D曲線を作成します。入力の2D曲線が平面曲線でなければこのコマンドでは期待する結果は得られません。
3D曲線を作成する3D Curvesレイヤを現在のレイヤにします。
平面と側面から見た様子を表す舷弧曲線を選択します。
曲線メニューの2つのビューから曲線を作成をクリックし、Crv2Viewコマンドを開始します。
3D曲線が作成されました。この3D曲線は、2つの入力曲線から押し出された2つのサーフェスの交差位置です。
Crv2Viewコマンドをチャイン曲線にも繰り返します。
作成された3D曲線が満足のいくものであれば、Crv2Viewコマンドで使用した4つの元の曲線を削除または非表示にします。
船底パネルをロフトするには、パネルの先端が一点となってはなりません。ロフトされた結果は、長方形にならなければなりません。曲線が中心線を超えて延長されているのはこのためです。後で望みの形にトリムできるので、曲線はまず長方形のサーフェスにロフトされます。船底の曲線以外の舷弧およびチャイン曲線は既に延長されています。
中心線をトリムする中心線と船首曲線を選択します。
編集メニューのトリムをクリックし、Trimコマンドを開始します。
中心線を前端近くでクリックしEnterキーを押します。
中心線が船首曲線の端までトリムされました。
中心線を延長する曲線メニューの延長 > 曲線を延長をクリックします。
境界オブジェクトを選択... 任意に延長する場合はEnterを押しますのプロンプトで、Enterキーを押します。
延長する曲線を選択...のプロンプトで、コマンドオプションをタイプ=スムーズに設定し、Topビューポートで中心線を前端近くでクリックします。
延長の終了位置...のプロンプトでの点までコマンドオプションをクリックします。
カーソルを舷弧およびチャイン曲線の端近くに移動してクリックし(この時スナップはしないでください。)、Enterキーを押します。
ロフトするための船底の曲線が作成されました。
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F11またはESCを押して、曲線の制御点をオフにします。
船体の片側の3つのエッジ曲線が作成されました。これらの曲線からロフトサーフェスを作成します。
舷弧、チャイン、船底の曲線をロフトするHullレイヤを現在のレイヤにします。
サーフェスメニューのロフトをクリックします。
ロフトする曲線を選択...のプロンプトで、舷弧、チャイン、そして船底の曲線を順番に同じ端近くで選択し、Enterを押します。
ロフトオプションダイアログボックスで、スタイルドロップダウンメニューから直線セクションを選択します。
断面曲線オプションのリビルドを選択し、制御点の数を10に設定してOKをクリックします。
船体の片側が作成されました。これを反対側にミラーします。両側はお互いにトリムするのに使用するため、完全に交差させます。そのために、ミラーを行う前に船底のサーフェスを延長します。
船底のサーフェスを延長するサーフェスメニューの延長をクリックします。
延長するエッジを選択...のプロンプトで、タイプ=スムーズと設定します。
船底のエッジをクリックします。エッジを外側に少し移動し、クリックします。
ボートのサーフェスをミラーするTopビューポートで船体を選択します。
変形メニューのミラーをクリックします。
対称軸(ミラー平面)の始点...のプロンプトで、X軸をクリックします。
船体が作業平面のX軸の反対側にミラーされました。
ボートのサーフェスをトリムする船体の両側のサーフェスを選択します。
編集メニューのトリムをクリックします。
Frontビューポートで、イメージのように船体を囲み窓選択し、Enterを押します。
選択窓は右から左にドラッグします。青い船首曲線には選択窓の枠を重ねないでください。
トランサムは閉じた平面状の境界線から作成されたサーフェスです。
ボートのサーフェスをトリムするトランサムの中心線を選択します。
編集メニューのトリムをクリックします。
トリムするオブジェクトを選択...のプロンプトで、切断線を延長=はいに設定します。
線を船体サーフェスをトリムするための無限の線として用います。
Frontビューポートで、トランサムの中心線の後ろの船体部分を囲み窓選択します。
船体サーフェスが線までトリムされます。
トランサムのエッジは閉じた境界になっていないので、トランサムサーフェスを作成できるように隙間を埋める線を追加します。
線を追加してトランサム領域を閉じる曲線メニューの直線 > 線をクリックします。
端点オブジェクトスナップを使用して、2つの角をピックし、線を作成します。
トランサムサーフェスを作成するサーフェスメニューの平面曲線からをクリックし、PlanarSrfコマンドを開始します。
平面曲線を選択...のプロンプトで、線とトランサムのエッジをピックし、Enterを押します。
船体とトランサムサーフェスを選択します。
編集メニューの結合をクリックします。
サーフェスがポリサーフェスに結合されました。
エラーがないかをチェックする船体を選択します。
解析メニューのエッジツール > エッジを表示をクリックします。
「合計11個のエッジ。3個のオープンエッジが見つかりました。非多様体エッジはありません。」とメッセージが表示されます。
船体により多くのエッジやオープンエッジがある場合、船体は正しく作成されていません。正しく手順に沿って、もう一度やり直してください。
エッジ分析ダイアログで、オープンエッジを選択します。
オープンエッジがマゼンタ色で表示されます。船体の上部のエッジ以外オープンエッジはありません。
最後に、甲板サーフェスを作成します。2本の曲線は甲板のシルエットを表わします。これらの曲線を参照として用い、甲板の断面線を作成します。最後に、曲線ネットワークから甲板サーフェスを作成します。
2Dコンセプト(構想)図から3Dモデルを作成する場合、3Dモデルが2D図と正確に一致することは通常ありません。2Dのコンセプトと3Dのモデル間をどのように妥協するのかは、これから学んでいくモデリングスキルの1つです。ここでは、甲板の輪郭曲線は船体の角で終わりません。そこで、曲線の端点を船体の角に移動します。
甲板の輪郭曲線を選択し、F10を押してその制御点を表示します。
1つ目の制御点をドラッグし、端点オブジェクトスナップを使用してその点を船体の角に移動し、およびクリックします。
F11またはESCを押して、曲線の制御点をオフにします。
垂直線を船体に投影する曲線メニューのオブジェクトから曲線を作成 > 投影をクリックします。
投影する曲線や点を選択...のプロンプトで、Frontビューポートで垂直線を選択し、Enterを押します。
サーフェスを選択...のプロンプトで、船体を選択し、Enterを押します。
線が船体の両側に投影されました。
断面曲線の半分を作成するステータスバーで平面モードペインをクリックし、平面モードをオンにします。
曲線メニューの自由曲線 > 制御点指定をクリックします。
Rightビューポートで、端点オブジェクトをスナップを使用して1つ目の点を甲板の輪郭曲線の端に配置します。 (1)
直交モードを使用するためにShiftを押しながらカーソルを右へ移動し、クリックして2点目を配置します。 (2).
Shiftを離し、クリックして3点目を配置します。 (3).
船体の投影された曲線の上端にスナップして(4) クリックし、Enterキーを押して曲線作成を終了します。
断面曲線の半分をミラーする変形メニューのミラーをクリックします。
ミラーするオブジェクトを選択のプロンプトで、Rightビューポートで断面曲線の半分を選択し、Enterキーを押します。
対称軸(ミラー平面)の始点...のプロンプトで、Y軸オプションをクリックするか、YとタイプしてEnterを押します。
曲線がビューポートのy軸の反対側にミラーされました。
2つの半分の輪郭曲線を選択します。
編集メニューの結合をクリックします。
2つの半分の輪郭曲線が結合され、ポリカーブになりました。
曲線ネットワークから甲板サーフェスを作成する甲板の断面曲線 (1)、甲板の輪郭曲線 (2)、そして船体の上部エッジ (3)および(4) が甲板サーフェスを作成するのに使用される曲線のネットワーク(網)を構成しています。
サーフェスメニューの曲線ネットワークからをクリックし、NetworkSrfコマンドを開始します。
ネットワークからサーフェスを作成ダイアログボックスのエッジマッチングで、A、B、Cに位置を選択し、OKをおよびクリックします。
甲板のサーフェスが作成されました。
パーツを結合する
Rhinoceros 6 for Windows © 2010-2018 Robert McNeel & Associates. 11-5-2020
