Mesh

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建立网格
网格工具

网格

从 NURBS 物件

Mesh 指令从 NURBS 曲面、多重曲面或细分物件建立网格物件。

网格是一个定义多面体形状的顶点与网格面的集合,Rhino 里的网格是由三角形或四角形的网格面所构成。

Rhino 可以创建三角面和四边面网格以导出各种文件格式。从曲面实体转换而来的网格必定没有缝隙(水密)的。

附注

无缝(水密或封闭)网格

Rhino 创建的三角面网格和四边面网格可以导出为多种格式。当 Rhino 中的曲面是组合在一起的,那根据该曲面生成的网格在边缘处的顶点也是组合在一起的,如果网格是通过实体生成的,网格上也是无孔的, 这对于将文件输出到 STL 快速成型文件是非常重要的。

步骤

  1. 选取曲面、多重曲面或细分物件。

  2. 预览及设定网格转换选项。

网格简易设置

NURBS 网格参数
网格更少 网格更多

滑块控制从 NURBS 曲面创建的网格面的密度。

预览

单击以在工作视窗中的物件上显示渲染网格线。

渲染网格线预览不会在渲染光线跟踪显示模式下显示。

还原默认值

还原默认网格设置。

网格预设不会被删除。

详细设置

切换到详细设置的对话框。

细分网格参数
自适应细分级别

自适应细分级别基于每个细分物件的面数,以避免从密集的细分物件创建过多的渲染网格面。较小的细分级别值,网格划分会越快,多边形数较少,但网格准确度会变低。

关于 SubD 自适应网格化的更多信息

网格详细设置

网格质量预设

列出默认和自定义网格设置。这些预设可以从不同的网格对话框中访问,例如文档网格属性、物件属性中的自定义网格、Mesh 指令、网格文件格式导出以及曲面分析指令。

粗糙、较快

使用较低密度的网格可以更快地对 NURBS 物件进行着色,但会有一些质量损失。

平滑、较慢

使用更高密度的网格可以更准确地对 NURBS 物件进行着色,但会稍微降低运行速度。

<自定义>

您的自定义网格设置。

功能表
保存

保存当前的 NURBS 网格化参数。不会保存 SubD 网格化参数。

保存更改

用当前参数覆盖所选的自定义预设。

删除

删除所选的自定义预设。

导出

将所有自定义预设保存到一个 xml 文件中。

导入

从 xml 文件中导入自定义预设。

预览

单击以在工作视窗中的物件上显示渲染网格线。

渲染网格线预览不会在渲染光线跟踪显示模式下显示。

还原默认值

还原默认网格设置。

网格预设不会被删除。

简易设定

转换为简易设置的对话框。

NURBS 网格参数

第一步第二步操作中的许多参数设置可以通用。除第四步之外的其余步骤都针对每个面独立运行。

密度

密度是由简易网格控制对话框中的滑块进行控制的参数。它使用一个公式来控制网格边缘与原来曲面之间的距离,默认值为 0.5,数值介于 0 和 1 之间,值越大,网格数越多。

 

下面这个表达式的基本参数是 size 参数,即要转换为网格的曲面的大小,这个表达式用于为每个曲面生成边缘至曲面的最大距离参数的数值。当密度设置越接近于 1 计算得到的值就越小,接近于1的值适用于较小的曲面。如果在对话框中明确设置了“边缘至曲面最大距离”的数值,依然会为每个曲面按下面的公式计算一个值,然后会和设置的“边缘至曲面最大距离”的数值去比较,哪个值小就使用哪个值。

最大角度

起始网格面步骤中,该数值控制相邻网格顶点的曲面法线之间所形成的最大角度。如果两个顶点位于一条边的两端,则这两个顶点为相邻顶点。在细分网格时,四边面网格会一直被细分,直到曲面法线之间的角度小于该值为止。

最大角度 = 10°,并启用细分网格

以最大角度设定转换网格的结果只受物件形状的影响,形状相同、大小不同的两个物件转换网格的结果一样。这个设定值通常会在物件曲率较大的部分建立较多的网格面,平坦的部分建立较少的网格面。将此值设置为0表示停用此选项,默认值为0°,建议范围可以设置为5°到90°之间。

此设置与比例无关。

最大长宽比

起始网格面步骤中,此数值控制四边面近似的最大长宽比。在网格修剪步骤中, 这个值控制何时对四边面进行细分,否则在修剪时四边面会变得太窄。

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面形状越规律。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,建议的范围(如果不是0)为√2 到 100。

此设置与比例无关。

原始曲面 (左)、最大长宽比数值设置较高的网格 (中) 以及最大长宽比数值设置较低的网格 (右)。
形状相同但大小不同的曲面(顶面和底面)以相同的方式划分网格:最大长宽比参数与比例无关。
应用

当物件的形状较为细长时,可以将这个选项设为 0,建立的网格面的形状可能会很细长,您可以配合其它设定控制网格的平滑度。

最小边缘长度

起始网格面步骤中,该值控制四边面的近似最小边缘长度。在细分网格步骤中,当网格边缘长度小于该值,则不会再进一步细分网格。

当最小边缘长度设置的数值较高时,网格中心的较小的网格面会被消除。

此选项的默认值为 0.0001 系统单位,设定值需要依照物件的大小做调整。设定值越大,网格转换越快、网格越不精确、网格面数较少,设定为 0 代表停用这个选项。

此设置取决于比例大小。

最大边缘长度

起始网格面步骤中,该数值控制四边面网格的近似最大边缘长度。在细分网格步骤中,四边面网格会进一步划分,直到所有的网格边缘的长度都小于该值为止。

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面的大小越平均。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,可用范围取决于模型的大小。

此设置取决于比例大小。

原始曲面 (左)、最大边缘长度数值设置较高的网格 (中) 以及最大边缘长度数值设置较低的网格 (右)。
形状相同但大小不同的曲面(顶面和底面)的网格划分方式不同:最大边缘长度参与取决于比例值。
应用

可用于使网格面的大小较平均。

边缘至曲面的最大距离

计算从网格边缘中点到曲面的距离。在起始网格面步骤中,网格大致匹配此标准。在细分网格步骤中,四边面网格将被细分,当网格边缘中点到曲面的距离小于该值将停止细分。

边缘至曲面的最大距离 = 1.0, 0.5, 0.1

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面越精确。若将此值设置为0将停用此选项。默认值为0,可用范围取决于模型的大小。

此设置取决于比例大小。

应用

可当做网格转换时的公差设定。

起始四角网格面的最小数目

起始网格中每个曲面的最小四边面数目。请注意,该值适用于已缩回的未修剪曲面,因此修剪曲面可以使用比该值更少的四边面数值。

最小起始四角网格面数 = 100,无论大小如何,每个曲面起始网格划分数都是100。

数值越大,网格转换越慢,网格越精确,网格面数越多而且分布越平均。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,可用范围为0到10000。

这个选项和物件的比例无关。

应用

可以使用较高的设定值使曲面转换成网格时可以保有细节部分。

细分网格

如果启用该选项,则在细分网格步骤中,Rhino 会一直不断地细分网格,直到网格符合最大角度最小边缘长度最大边缘长度边缘至曲面的最大距离的设定值。

不细分网格时,网格转换较快,网格较不精确,网格面较少。不细分网格时,未修剪的曲面与修剪过的曲面离开修剪边缘的部分的网格面大小会比较平均。

对于挤出曲面偏移曲面来说,此选项不可用。

不对齐接缝顶点

如果此选项为 true,则所有曲面都会独立网格化,并且 Rhino 不会缝合连接曲面的各个网格之间的网格边。

启用 (左) 和禁用 (右) 不对齐接缝顶点。
左侧网格中的洋红色代表外露的网格边缘。

多重曲面中的每个曲面的网格不一定会连接在一起形成完全封闭的网格。启用不对齐接缝顶点时,网格转换较快,网格面较少,但渲染时会在曲面的组合边缘处出现缝隙。

取消不对齐接缝顶点才可以建立完全封闭的网格。

应用

除非您以未修剪的单一曲面转换网格,否则 Rhino 无法以纯四角网格面建立封闭的网格。取消细分网格,并使用不对齐接缝顶点可以使转换的网格有较多的四角网格面。

平面最简化

如果启用此选项,则转换网格时先分割边缘,然后以三角形网格面填满边缘内的区域。修剪边缘复杂的平面以这个选项转换网格速度较慢、网格面较少。

启用 (左) 和禁用 (右) 平面最简化选项。

使用此选项时,平面的网格转换除了不对齐接缝顶点以外,其它所有选项都会被忽略,并以最少的网格面转换平面。

使贴图座标不重叠

如果使用此选项,Rhino 会 打包 网格化的多重曲面的网格贴图坐标,使之不重叠。

NURBS 曲面如何转换为网格?

在 Rhino 中将一个曲面或多重曲面网格化最多需要四个步骤:

  1. 第一步,将曲面各自转化为四角网格面。如果曲面被修剪,则曲面的已缩回副本将进行转化。该网格的间距可以沿每个方向变化,并且估计大致符合 NURBS 网格划分参数中设置的网格划分标准。

  2. 第二步细分网格,细分起始网格直到每个四边面都满足网格划分标准为止。如果“细分网格”未启用,则此步骤不执行任何操作。

  3. 第三步沿已修剪的曲面边缘修剪网格。如果被网格化的物件是单一未修剪曲面,则此步骤不执行任何操作。

  4. 第四步沿着连接的曲面边缘组合重合顶点以填充缝隙。如果启用“不对齐接缝顶点”或被网格化的物件不是多重曲面,则此步骤不执行任何操作。

网格划分过程生成的所有顶点都精确地位于曲面上。网格划分误差通常测量为网格边缘中点与曲面之间的距离

第一步中,所有的网格面都是四边形。在其余的步骤中,可以在网格中引入新的三角面。只有第二步才能在网格曲面内部引入新的网格顶点,第三步第四步可以在网格边缘上引入新的网格顶点。

细分网格参数
自适应细分级别

自适应细分级别基于每个细分物件的面数,以避免从密集的细分物件创建过多的渲染网格面。较小的细分级别值,网格划分会越快,多边形数较少,但网格准确度会变低。

关于 SubD 自适应网格化的更多信息

网格详细设置

NURBS 网格参数

第一步第二步操作中的许多参数设置可以通用。除第四步之外的其余步骤都针对每个面独立运行。

密度

密度是由简易网格控制对话框中的滑块进行控制的参数。它使用一个公式来控制网格边缘与原来曲面之间的距离,默认值为 0.5,数值介于 0 和 1 之间,值越大,网格数越多。

 

下面这个表达式的基本参数是 size 参数,即要转换为网格的曲面的大小,这个表达式用于为每个曲面生成边缘至曲面的最大距离参数的数值。当密度设置越接近于 1 计算得到的值就越小,接近于1的值适用于较小的曲面。如果在对话框中明确设置了“边缘至曲面最大距离”的数值,依然会为每个曲面按下面的公式计算一个值,然后会和设置的“边缘至曲面最大距离”的数值去比较,哪个值小就使用哪个值。

最大角度

起始网格面步骤中,该数值控制相邻网格顶点的曲面法线之间所形成的最大角度。如果两个顶点位于一条边的两端,则这两个顶点为相邻顶点。在细分网格时,四边面网格会一直被细分,直到曲面法线之间的角度小于该值为止。

最大角度 = 10°,并启用细分网格

以最大角度设定转换网格的结果只受物件形状的影响,形状相同、大小不同的两个物件转换网格的结果一样。这个设定值通常会在物件曲率较大的部分建立较多的网格面,平坦的部分建立较少的网格面。将此值设置为0表示停用此选项,默认值为0°,建议范围可以设置为5°到90°之间。

此设置与比例无关。

最大长宽比

起始网格面步骤中,此数值控制四边面近似的最大长宽比。在网格修剪步骤中, 这个值控制何时对四边面进行细分,否则在修剪时四边面会变得太窄。

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面形状越规律。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,建议的范围(如果不是0)为√2 到 100。

此设置与比例无关。

原始曲面 (左)、最大长宽比数值设置较高的网格 (中) 以及最大长宽比数值设置较低的网格 (右)。
形状相同但大小不同的曲面(顶面和底面)以相同的方式划分网格:最大长宽比参数与比例无关。
应用

当物件的形状较为细长时,可以将这个选项设为 0,建立的网格面的形状可能会很细长,您可以配合其它设定控制网格的平滑度。

最小边缘长度

起始网格面步骤中,该值控制四边面的近似最小边缘长度。在细分网格步骤中,当网格边缘长度小于该值,则不会再进一步细分网格。

当最小边缘长度设置的数值较高时,网格中心的较小的网格面会被消除。

此选项的默认值为 0.0001 系统单位,设定值需要依照物件的大小做调整。设定值越大,网格转换越快、网格越不精确、网格面数较少,设定为 0 代表停用这个选项。

此设置取决于比例大小。

最大边缘长度

起始网格面步骤中,该数值控制四边面网格的近似最大边缘长度。在细分网格步骤中,四边面网格会进一步划分,直到所有的网格边缘的长度都小于该值为止。

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面的大小越平均。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,可用范围取决于模型的大小。

此设置取决于比例大小。

原始曲面 (左)、最大边缘长度数值设置较高的网格 (中) 以及最大边缘长度数值设置较低的网格 (右)。
形状相同但大小不同的曲面(顶面和底面)的网格划分方式不同:最大边缘长度参与取决于比例值。
应用

可用于使网格面的大小较平均。

边缘至曲面的最大距离

计算从网格边缘中点到曲面的距离。在起始网格面步骤中,网格大致匹配此标准。在细分网格步骤中,四边面网格将被细分,当网格边缘中点到曲面的距离小于该值将停止细分。

边缘至曲面的最大距离 = 1.0, 0.5, 0.1

数值越小,网格划分越慢,网格面数越多,网格面越精确。若将此值设置为0将停用此选项。默认值为0,可用范围取决于模型的大小。

此设置取决于比例大小。

应用

可当做网格转换时的公差设定。

起始四角网格面的最小数目

起始网格中每个曲面的最小四边面数目。请注意,该值适用于已缩回的未修剪曲面,因此修剪曲面可以使用比该值更少的四边面数值。

最小起始四角网格面数 = 100,无论大小如何,每个曲面起始网格划分数都是100。

数值越大,网格转换越慢,网格越精确,网格面数越多而且分布越平均。若将此值设置为0将停用此选项。此选项的默认值为0,可用范围为0到10000。

这个选项和物件的比例无关。

应用

可以使用较高的设定值使曲面转换成网格时可以保有细节部分。

细分网格

如果启用该选项,则在细分网格步骤中,Rhino 会一直不断地细分网格,直到网格符合最大角度最小边缘长度最大边缘长度边缘至曲面的最大距离的设定值。

不细分网格时,网格转换较快,网格较不精确,网格面较少。不细分网格时,未修剪的曲面与修剪过的曲面离开修剪边缘的部分的网格面大小会比较平均。

对于挤出曲面偏移曲面来说,此选项不可用。

不对齐接缝顶点

如果此选项为 true,则所有曲面都会独立网格化,并且 Rhino 不会缝合连接曲面的各个网格之间的网格边。

启用 (左) 和禁用 (右) 不对齐接缝顶点。
左侧网格中的洋红色代表外露的网格边缘。

多重曲面中的每个曲面的网格不一定会连接在一起形成完全封闭的网格。启用不对齐接缝顶点时,网格转换较快,网格面较少,但渲染时会在曲面的组合边缘处出现缝隙。

取消不对齐接缝顶点才可以建立完全封闭的网格。

应用

除非您以未修剪的单一曲面转换网格,否则 Rhino 无法以纯四角网格面建立封闭的网格。取消细分网格,并使用不对齐接缝顶点可以使转换的网格有较多的四角网格面。

平面最简化

如果启用此选项,则转换网格时先分割边缘,然后以三角形网格面填满边缘内的区域。修剪边缘复杂的平面以这个选项转换网格速度较慢、网格面较少。

启用 (左) 和禁用 (右) 平面最简化选项。

使用此选项时,平面的网格转换除了不对齐接缝顶点以外,其它所有选项都会被忽略,并以最少的网格面转换平面。

使贴图座标不重叠

如果使用此选项,Rhino 会 打包 网格化的多重曲面的网格贴图坐标,使之不重叠。

细分网格参数
绝对细分级别

这个滑块控制每个 SubD 面将创建多少个网格面。没有其他因素参与。

关于 SubD 绝对网格化的更多信息

请参考

维基百科: 多边形网格

建立网格物件

对一个多重曲面、网格或细分物件执行 QuadRemesh 指令

 

 

 

Rhinoceros 8 © 2010-2024 Robert McNeel & Associates. 01-4月-2024