Сплайновое моделирование объектов.

Сплайны (Spline — кусочно-полиномиальная функция) — это двумерные геометрические объекты, которые совершенно самостоятельны и могут служить основой для построения более сложных трехмерных тел. Внешне сплайны представляют собой разнообразные линии, форма линии определяется типом вершин, через которые она проходит. Сплайнами могут быть как простейшие геометрические фигуры: прямоугольники, звезды, эллипсы и пр., так и сложные ломаные или кривые, а также контуры текстовых символов.

 

Основными элементами сплайнов являются вершины (Vertex) и сегменты (Segment). Вершинами называют точки, расположенные на сплайне, при этом первая вершина, обозначающая начало сплайна, отмечается квадратиком белого цвета. Под сегментом принято понимать участок линии сплайна, ограниченный двумя соседними вершинами, — сегменты могут быть как прямо-, так и криволинейными отрезками. Вершины сплайна различаются по типу, от которого зависит степень кривизны прилегающих к данным вершинам сегментов сплайна.

Вершины бывают четырех типов:

 

· Corner (Угловая) — вершина, в которой сплайн имеет излом, а примыкающие к ней сегменты лишены кривизны.

· Smooth (Сглаженная) — вершина, через которую кривая сплайна проводится с плавным изгибом, а кривизна прилегающих к вершине сегментов одинакова с обеих сторон.

· Bezier (Безье) — вершина, напоминающая сглаженную, и отличающаяся от нее возможностью управления степенью кривизны обоих сегментов. Последнее осуществляется благодаря наличию в вершине касательных векторов, ограниченных на концах маркерами в виде квадратиков зеленого цвета и называемых ручками Безье. Перемещая ручки Безье, можно изменять направление, в соответствии с которым сегменты сплайна входят в вершину и выходят из нее, а изменяя расстояние от маркеров до вершины — регулировать степень кривизны сегментов сплайна. У вершин данного типа ручки Безье связаны между собой, и перемещение одной из них автоматически вызывает перемещение второй.

· Bezier Corner (Безье угловая) — вершина, имеющая касательные векторы, позволяющие управлять степенью кривизны сегментов, однако, в отличие от вершин Bezier, у вершин Bezier Corner касательные векторы не связаны друг с другом и перемещение одного из маркеров не зависит от перемещения другого. Для того чтобы изменить тип вершины, выделите линию, на панели команд откройте закладку Modify и щелкните ЛКМ по знаку «+» слева от слова Line. Откроется список подобъектов линии: Vertex (Вершины), Segment (Сегменты), Spline (Сплайны). Щелкните ЛКМ по подобъекту Vertex, чтобы он подсветился желтым цветом.

 

 

Чтобы поменять тип вершины:

1. Выделите вершину или вершины стандартными способами.

2. Щелкните ПКМ на любой вершине и из контекстного меню, подменю Tools1 выберите нужный тип.

 

Для перемещения подобъектов используйте инструмент Select and Move.

При работе с вершинами Bezier есть несколько важных правил:

1. Вершины типа Corner вначале преобразуем к типу Smooth, а затем уже к Bezier. В противном случае сегменты будут искривляться неправильно.

2. Перемещать ручки вершин Bezier и Bezier-Corner следует также с помощью инструмента Select and Move.

3. Если ручка оказалась на оси, то переместить ее будет возможно только вдоль этой оси. Поэтому при работе с ручками следует отключать контейнер перемещения с помощью последовательного нажатия клавиш [X] и [F8]. Чтобы его снова включить, следует нажать эти клавиши в обратном порядке.

 

Работа с сегментами осуществляется на уровне редактирования Segment.

Для отключения уровня редактирования еще раз щелкните по нему ЛКМ, желтая подсветка исчезнет. Пока горит уровень подобъекта другой сплайн выделить нельзя.

При создании какой-либо формы вначале рисуем заготовку, а затем меняем тип вершин. Правильной формы нужно достигать с помощью правильной настройки кривизны сегментов, а не количества вершин.

Сегменты бывают двух типов:

· Line – прямолинейные,

· Curve – криволинейные.