建筑虚拟现实技术正在从制作预设的游览动画向参与者直接沉浸到虚拟建筑中去，与虚拟场景中的各个对象进行交互。
这是一项综合性的技术，简单来讲，可以从硬件层面和软件层面来看，硬件方面，各种体感或者视感设备正逐渐应用进来，从软件层面，场景真实氛围的营造和物理互动的实现需要好的软件引擎与硬件设备进行接口支持。不可否认，在表达场景真实性的实时渲染技术和物理特效方面，游戏领域是走在最前端的。
长期以来，游戏公司为了保持技术领先，优秀的引擎都是处于闭源状态，Crytec公司率先开放了其顶尖的游戏引擎：Cryengine，并提供在教育等一些非商用领域的免费使用授权，这给了我们提供了在虚拟现实技术方面向游戏借鉴和学习的机会。Hill Nangjing项目便使用Cryengine3这方面进行了尝试，从中可看到这类实时渲染引擎在建筑虚拟现实应用上的潜力。得到的作品也作为展品放置在门外的计算机上各位可以进行尝试。
经过我们的研究和总结，Cryengine3在建筑虚拟现实上具有以下的一些技术优势。
1. 作为顶尖的游戏引擎，Cryengine3得到的实时渲染画面公认具有非常真实的效果。
2. 在模型处理上，将任何软件生成的模型导入到Cryengine3都比较方便，它提供了3dmax和maya上的导出导入工具。（我们这个项目的原始模型都是使用犀牛完成）
3.Cryengine3具有强大的地形生成工具，可直接通过笔刷塑造地形，并通过地形坡度等信息赋予不同的材质。而且还可以直接通过GIS等软件得到的灰度高程图等生成地形。
4.具有强大的植物系统，可以很快速和方便的生成真实的景观体系。
5.有完整的参数可以表达各个地区各个季节每天任意一个时刻的环境和自然光状态。
6.在交互对象和各种触发事件的制作上，并不需要进行代码编程，而是使用类似于Grasshopper的节点编程，例如这是这架直升飞算法。
7.各种交通物体可以实现自动或手动运动。
8.在建筑内部我们制作了电梯通过区域识别可以实现自动开门。自动扶梯可以自动运动。
下（上）面这段视频中的场景镜头都是使用Cryengine3实时生成的。

我主要负责Cryengine部分，够麻烦的，光替换角色就吐血研究了一个星期，在27号的数字会议上，虚拟现实作为展品供参与者直接在场景中进行体验。
http://www.tudou.com/programs/view/E3Jj8GLuFMg/

球谐函数是近代数学的一个著名函数，目前被广泛用于计算机图形学，渲染光照处理以及球面映射等方面，球谐函数在形态方面也有极强的表现能力，西澳大学的Paul Bourke的球谐函数三维形态公式：r = sin(m0*phi)^m1 +   cos(m2*phi)^m3 +   sin(m4*theta)^m5 +   cos(m6*theta)^m7是其中著名的算法之一。该公式提供8个基本参数m0-m7，使得最终形态具有无数种变化，这两天我据此写出了rhinoscript的三维球谐函数程序。感谢NCF上海-杯具兄在算法写作当中的讨论和帮助。

Function mainfunction(u,v,m,radius)

       Dim r,collect(2)

       r=0

       r=r+(sin(m(0)*v))^m(1)

       r=r+(cos(m(2)*v))^m(3)

       r=r+(sin(m(4)*u))^m(5)

       r=r+(cos(m(6)*u))^m(7)

       r=r*radius

       collect(0)=r*sin(v)*cos(u)

       collect(1)=r*cos(v)

       collect(2)=r*sin(v)*sin(u)

       mainfunction=collect

End Function

Collect()数组从此公式中取得点坐标。

后面有两个源文件下载，其中之一为定义好参数的样本代码，另一文件为用户自定义参数，参数如何设置请参看提示和源代码。

运行过程如下：

先求得所有点

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1998年3月，星际刚发行的时候，没有谁会料想到在2010年的今天，它还被这么多人所玩。不过，就算在韩国以外，这12年来规模最大的星际联赛TSL2也刚刚在几个小时以前才落下帷幕。作为星际的骨灰级老玩家，我可以回想起数次星际1被"宣判死刑"的时刻。呼声最高的一次恐怕就是暴雪在发行其上款即时战略游戏，魔兽争霸3的时候。而这些预言都没能实现-我们心爱的星际比以前的任何的时候都有着活力。至少在10天以前星际争霸2自由之翼的Beta正式问世之前还是这样的。我本人在5天以前才拿到我的Key，4天前才开始玩的，因为我电脑内存杯具，电脑店星际争霸2 下午5点以后又关了。自从我星期3回家买了崭新的电脑以后，我全身心的都投入到星际争霸2 中去了，目前玩了160把了，而现在恐怕也有资格可以评论一下星际争霸2 跟她的前辈的不同之处，还有更重要的是，星际争霸2 到底怎么样？

    读这篇文章的人中玩过星际1.00版本的恐怕寥寥无几。不用担心，你没有错过什么。那时的星际基本围绕着虫族玩家利用当时的一个bug致使虫族农民无敌。有人发现了4D，而因为那个时候大家还不会如何微操农民，所以4D变得很无敌。神族地堡是爆炸性攻击，虫族防御攻击频率比架起的坦克还慢，也没有护士MM，地刺，海盗，隐刀，以及其他那些母巢之战才增加的兵种。其实，游戏发行的几个月以后，很多人都特喜欢出神族的侦察机，当时侦察机的攻击频率几乎是现在的2倍。那个时候大家是没有概念这个游戏到底应该怎么玩的，所以大家都竟然能暴了茫茫多的侦察机还没被灭。虫族农民无敌的Bug较快的就被修复了，但是不久以后，人族玩家发现了可以把人族基地移动到紧紧挨着矿，让他们的采矿效率比神族和虫族高出将近一倍。而又因为这个时候游戏如此的不平衡而对人族很不利,这个Bug恐怕只是让游戏更平衡了而已。可以看出1998年的时候我们的玩家玩的是什么样的一款游戏。而今天，我们还在继续着。

    这款游戏我们真的玩了很多

    第一个：1.04补丁和母巢之战资料片让游戏更加平衡，而且多了新的兵种。第二个：1.08补丁，它既包括了最终的平衡修改以及绝对不可缺少的REP功能。1.08补丁直到2001年5月才发布，相信我，1.08前的星际是一个差了很多的产品。即便是这样，1998到2001年的那3年，星际也是最棒的，而我们也快乐的玩星际玩了3年。从那以后，星际这个游戏本身就没有了大的改变，但是技战术思想却一直在革新进化。这是广大玩家，以及创造ICCUP这样的平台的程序员们，以及给我们每2个月都带来新的地图的那些工作人员们的共同努力的结果。总之，我们今天玩的星际和1998年发行的星际是不一样的。而1998年刚发行的星际1又要比现在的我已经有幸玩了4天的星际争霸2 Beta差很多。但是因为暴雪在发行游戏后的3年依然不断对星际不断修改补丁，精益求精，以及所有星际爱好者在数十年时间的关注，才创造出了电脑游戏的完美。

    1998年的星际1和2010年的星际争霸2 Beta最大的区别不在游戏，而在于玩家。我有提到过，星际1刚发行的时候，几乎没有什么人懂得即时战略游戏。而今天，星际争霸2 天梯排名靠前的都是那些玩过上千个小时即时战略游戏的人。虽然在星际1刚出来的那2年我玩的也挺多，但是我可以自信的说，现在我星际争霸2 的水平已经比2000年的时候我的星际1的水平更高了。这不光是我-我目前在Beta的胜率低于70%，而我发现跟我对战的几乎每个人都对即时战略游戏有很深的理解。

　　以前的玩家跟今天的玩家的需求也不一样。那个时候我们要的是一个好玩的，比较平衡的即时战略游戏。而现在，我们要的是一个玩了10年以后水平还有提升空间的游戏。我们要暴雪重新创造星际，单我们没意识到其实星际是经过了多年玩家和所有的热爱这个游戏的人的努力最后变成的如此难以置信的侥幸之作。实际上，星际竞技中的伟大很多都来源于克服其AI中的瑕疵。用龙骑无OB排雷（还有经常因为龙骑的傻导致它不排雷，所以当我们看到REACH用完美的操作秀无OB排雷的时候才那么震撼），雷车跳过建筑物，因为它布雷的时候有一瞬间轨道会变乱，还有在对方的龙骑就要出来的时候用水晶把它封在兵营的口里面，因为Gateway出兵的依照一定的模式的。而当某人意外发现你把飞龙和一个其他单位混编的时候可以导致飞龙聚团的时候，飞龙的作用又得到激增。这些操作能实现都是因为带有瑕疵的AI，才能让选手们能展现出那些振奋人心的操作。

　　越玩越菜？

　　我发现很多优秀的星际1选手都抱怨星际争霸2 过于的简化。比如对于多个建筑物的同时选择编队和农民自动采矿的反对声音比以前什么时候都响了。但是老实说，我觉得大家误解了。而暴雪在这个方面真的是做的很好，它一直都在听取玩家们的声音和期望，所以一方面增加了那些可行的操作而让游戏更难驾驭（宏机制），另一方面则是考虑到非星际玩家，创造出一个让他们更容易上手的界面。虽然有了部分操作的简化，但是神族基地的超时空加速，虫族的皇后，以及人族基地的矿骡则迫使玩家在手速操作以及战术选择上提供了很多的发展空间。之前我最担心的还是基地的运营，而现在我已经爱上了星际争霸2 的运营。其实应该说我爱上了整个游戏。星际争霸2 是一个极度好玩的游戏，3个种族的主题曲都非常棒，而且确实能感觉到更优秀的选手会获胜（而不是更差的），虽然目前还有一些不平衡，一些星际1的建造顺序还很流行。胆当我想到现在还在这个游戏Beta的最初阶段，而再与星际1刚刚发布的时候样子进行比较，我心里就不存在一丝怀疑-星际争霸2 将会是一个更优秀的游戏。

　　微操的重要性

　　作为一个竞技类的游戏，星际争霸2 比起星际1可能缺乏一些让人震撼的因素。星际争霸2 没有那些华丽的微操作。用收割者从峭壁上飞上飞下屠农，感觉是很棒，但是也很简单。我用人族玩的第2把就已经掌握了。当然微操也是可以进步的，但是星际争霸2 里面大部分微操感觉都一样。暴雪已经把AI改进的如此好，以至于你让某个兵干什么，他就干什么。而这就意味着任何人都可以做到"只要心里想到，就能实现"这样的宏图。有的时候小小罗的任意球发的如此让人震撼是因为他能把这一切都操作的如此完美，而不是就因为他脑子里决定要这么做，就能实现。我们感到震撼是因为即使他明白需要做到什么，真正做起来却非常的困难。这个比喻其实可以用到所有球的运动上：如果它简单，就不会显的很牛X。

    宏观运营

　　现在可以说星际争霸2 的运营方面棒极了。当初大家最担心的也是这点；就是担心会陷入没事做的尴尬局面。我之前也预料当我写这篇感言的时候会觉得星际争霸2 里面需要做的东西比星际1要少。而事实完全不是这样的。星际争霸2 ，要想玩好，绝对需要你用你的APM进行无限的操作和点击。玩星际1的时候，我经常可以做到拥有4个农民满负荷的基地也可以保持自己的钱在500以下。但是在星际争霸2 ，好像大家都有个通病，包括我，就是超过2个基地以后自己的运营就会差很多，而其实都很少能碰见超过2个基地的情况。所以我的观点就是微操方面星际争霸2 可能因为太过简单而需要调整，但是有了宏机制以后，运营方面可以提升的空间是巨大的。

　　一些最后的评语：星际争霸2 感觉很爽。暴雪真的是依据玩家们的心声重新创造了星际争霸。因为会有非星际的新一代玩家的加盟，暴雪更新了游戏界面来满足他们的需求。与此同时，也加入了很多要求繁杂操作的新元素（虽然这些元素有些还需要改进，比如人族的增加人口，女王除了加虫卵的别的功能）。我敢肯定，要想玩好星际争霸2 ，你需要玩好星际1那么高的APM，如果玩神族的话可能还会需要更高。但是不幸的是，目前还存在一些重大的问题。我都不知道暴雪会不会（甚至愿意不愿意）去改变这些问题，而这些问题本身就起源于游戏源代码的正确的编制。我也不确定在星际争霸2 中实现星际1中因为"瑕疵"而带来的那些魅力是否可能。总之公平的说：今天的星际争霸发展了十余年的成果。我们目前只处于星际争霸2 BETA第10天。在这个时候期待史上最伟大的电脑游戏的重新塑造恐怕有点不现实，甚至对于暴雪来说都是。如果你把现在的星际争霸2 和1998年发行的那款游戏比较的话，能给予暴雪的只有掌声了。

　　星际争霸2的BETA我已经玩了100多把了，现在我可以明确的说：这款游戏真的很好玩。而且我要告诉那些想要"一个更出色的母巢之战"的人们：别多想了，不太可能的。

　　从星际争霸2我们可以看得出来，暴雪真的是在竭尽全力去尝试创造出一个星际争霸1的合格继承者。而这点则跟魔兽系列很不一样：魔兽3和魔兽2是在本质上很不一样的。所以作为星际：母巢之战的续集，星际争霸2 是很没创意的。比较两款游戏，资源的采集方法一样，里面很多兵种要么一模一样要么类似，攻击值和血值差不多，做地图的理论理念也雷同，等等等等。几乎是向星际1表达其敬意的一款游戏。其实这一切都是故意设计成如此的，因为星际争霸2 的最终目标就是"星际：母巢之战，但是更优秀"。不幸的是，即使是暴雪，天才与实力相结合的最终兵器，也无达到这一目标，创造出"更优秀的母巢之战"

　　十几年的成功已经证明母巢之战不是一个普通的电脑游戏。一般的游戏即使经历辉煌也在两年后就会被其下一代所代替。而母巢之战的比赛在电视上直播，有着无数职业选手和我们这些傻傻的非韩玩家还在玩这这个古老的游戏，这一切证明了母巢之战代表了前所未有。即便它还无法和像象棋，篮球这样的历史以来就有的竞争相提并论，其不变性和持久性已经造就了它的经典。星际：母巢之战就是这样一个有着如此地位的，超越任何继承者的游戏。

　　星际1里面的瑕疵都已经被视为另众人敬畏的传统。星际争霸2 和星际1的一个重大区别就在于，星际争霸2 做的太"聪明"了。星际争霸：母巢之战里面充满了种种愚蠢和无奈，总需要用瞬间的灵机和飞快的APM去克服。DT秒杀你农民的时候不会出现警报，近程攻击的兵种不会智能的选择性的攻击敌人，甲虫的炮弹永远都那么不靠谱，还有很多很多这种烦人的小细节，而且总出现。然而，我们已经开始喜欢去克服这些麻烦，他给我们带来快感和成就感，这也就是我们所称之为的星际的水平和技能。而看到星际争霸2 里面不存在这些愚蠢之后，我们会觉得它不好。

　　不朽者与他的愚蠢堂兄龙骑说再见

　　但是我并不是说星际争霸2 很烂。真正的重点甚至都不在于两款游戏到底哪个更牛X，也超越了客观和主观的判断。真正的重点在于星际争霸2 本身跟其前辈是存在区别的。星际1和2就好像棒球和垒球，橄榄球联盟和橄榄球工会，足球和桌球的区别。其中一个的诞生可能是因为另外一个的存在而因感而发，但是我们应该在竞技中把他们看待成两款完全不同的游戏。我们应该忽略"星际争霸2 "中的"星际"两个字，而给予这款全新的经典其独有的，应有的荣誉。"2"在这里是新的意思，仅此而已。

　　而在韩国可能会出现星际1和2同时存在的电竞氛围。韩国的电竞市场已经告诉了我们，只要游戏流行，它就有发展的空间。而星际1的那些职业选手只要还拿工资，就会把星际1继续下去。OGN还是会继续在星际1比赛时间出售广告。KeSPA还是会继续到处搞它的飞机。与此同时，那些未能从星际1赚到钱的人会接着尝试能否从分到星际争霸2 这块肥肉。

　　当我听说星际争霸2 要出的新闻的时候很激动。也不知道为什么。现在已经尝试了内测的试玩，我明白了，我激动是因为我想享受另一个暴雪经典给我带来的快乐而已。我一直都不需要一个星际的继承者，因为星际，她一直完美。

下载地址1：http://www.brsbox.com/filebox/down/fc/334f659435ae29a53c79228ef197115d

下载地址2：http://d.namipan.com/d/18df44bfcba1e530dd2fe4b32407fece86b2506eb611c000

下载地址3：http://cid-d3cc97d2718ad514.skydrive.live.com/self.aspx/.Public/RhinoTutorialByDaChuan.rar

我选择了进行网络文字犀牛教学，将建模思维融入其中的方式，但最终毕竟还是做成了一个普通无奇的犀牛入门教程。承蒙院学生会学习部的宣传，很多学院的同学加入到了群里，从NCF网站群里也来了很多朋友。从教程的构思到完成前前后后大约付出一个月时间，我最后整理课件的时候发现自己竟然完成了接近四万字和四百多张图片，遂决定成册。

我很想将此书献给提醒我计算机运用和手绘都要注重的老师们，但小小一本手册实在不敢写这类词句，因此我要在此感谢他们，我在前面的时间中投入太多时间到自己的兴趣，而忽视了"手绘"这一作为一个建筑师最基本尊严的素质，我会在后面的时间慢慢加以弥补。同时我要感谢陈辉学长代为写序，感谢NCF网站群的朋友、shaper3d网站参数化群的朋友、NCF论坛、dobuilding.cn等网站和网站的网友在此次教程中给与诸多帮助和便利、感谢上海交大的东来-西往同学在制作这本电子书的过程给我诸多帮助。

希望本书能给你以帮助。

版权说明：作者保留原版版权，本书你可以在非商业化的前提下进行最大限度的使用，拷贝、打印、修改或是免费教学等等，评论性中的引用除外。任何引用和再利用请注明原出处。

重庆大学建筑城规学院建筑学06级 王大川

2010.03.02

在这些参数化软件当中，基于犀牛平台的Grasshopper是一个较为直观、代码呈现较少的参数平台，因此目前被使用得非常广泛。在国外尚且是新事物，建筑参数化设计中文的学习资源更是有限。吴迪等人在早先也给我们带来了Grasshopper_Primer第一版和第二版的汉化翻译，NCF、Shaper3d等网站也给我们提供了交流平台，目前网络上已经积累了大量的中文学习资源。

软件总是在不断演变和更新，在我们翻译AlgorithmicModelling这本书的过程中，Grasshopper的版本从0.5.0099更新到了0.6.0059。但AlgorithmicModelling这本书对算法思维的关注更甚于对软件技巧本身的使用，正如作者所说：本书的章节设计是以"如何结合几何对象和算法逻辑"以及"使用'算法'思维来处理某些建筑设计问题"为出发点，因此本书更能帮助你解决如何使用"参数化""算法"来辅助设计的迷茫。当然，本书中作者列举出的实例涵盖到了建筑设计的很多方面，是一本绝佳Grasshopper实例教程。

感谢以下志愿者对本书的翻译工作作出了努力：（排名不分先后）

中文版权

征得原作者同意，本书的中文版遵守creativecommons的署名-非商业性使用-相同方式共享协议，以电子版本发布，英文原书版权归作者所有。具体信息请访问：

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/cn/legalcode

继前天晚上国外黑客小组破解星际2可以越过Battle 2.0登陆直接进入并且观看录像之后，昨天星际2的破解又有了新的进展，现在可以直接进入离线用户模式，而且找到了地图的本地映射方法。最新破解中文教程在此：http://sc2.uuu9.com/2010/201002/347118.shtml
目前唯缺找到游戏是如何读取游戏路径这一点，任何人就可以和电脑AI进行对战了。
哪儿去寻找最新的破解进展消息？
目前关于星际2的所有破解都是由国外的Myst小组完成，所有最新消息都公布在他们建立的星际2WIKI站点上：http://progamerinc.com/sc2wiki/doku.php?id=start （关于一切目前所知的星际2文件技术信息）
但他们不是一个人在战斗，他们在irc.rizon.net建立了社区，现在有一支庞大的技术志愿者队伍在推动破解进行，你可以在http://00.dy.fi/sc2c.php跟踪最新破解消息和讨论，现在是当地服务器时间04:09，讨论消源源不断。

11.1.1 渲染分类

渲染的应用领域有：视频游戏、电影、产品表现（包含建筑表现）、模拟仿真等。针对各个领域的应用特点，各种不同的渲染工具被开发出来，有的是集成到建模和动画工具包中，有的则作为独立的软件。

从外部使用来看，我们一般把渲染分为预渲染和实时渲染。

预渲染用于电影制作、工业表现等，其含义根据字面意思来就是图像被预先渲染好再加以呈现出来；实时渲染常用于三维视频游戏，通常依靠三维硬件加速器图形卡（显卡）来实现每秒几十帧的高效渲染。

实时渲染基于一套预先设置好的着色方案，通常称为"引擎"，来对场景进行纹理、阴影表达和灯光处理。但这一切都是被预先配置好的，目前的硬件速度远远不够支持实时的反馈场景中的反射，折射等光线跟踪效果。

11.1.2 渲染特性

无论何种渲染器，从内部来看，它们都是一套处理以下特性的算法程序，渲染器的好坏，则取决于对这些特性的算法是否高效，为何有些开源不花钱的渲染器没有流行起来（POV-RAY等），就是因为它们太慢了。

渲染的特性有：（下面没有解释的是要详讲的）

l  浓淡处理

l  纹理映射

l  凹凸映射

l  距离模糊：光通过大气造成的远处景像的模糊。

l  阴影：光被阻挡形成的暗区。

l  阴影柔和：光衍射情况下造成的阴影模糊。

l  反射：光滑面对光的反射。

l  透明：固体允许光穿过。

l  半透明：光线通过固体高度散射。

l  折射：透明和半透明过程中的光线弯曲。

l  间接照明：被反射的光照亮全局，非光源直接照亮。

l  焦散：间接照明的一种形式，光滑物体反射的光线或者通过透明物体生成的聚焦光线在其它物体上形成照亮区域，例如水波纹光。

l  景深：镜头中焦距点前后的物体出现模糊。

l  运动模糊：物体或者相机运动造成的模糊。

l  真实感渲染：营造真实氛围的三维渲染。

l  非真实感渲染：艺术风格渲染场景。

但Rhino在后期表现，例如贴图、渲染，动画等方面，比起现在其它一些主流软件来说，的确不算强，后面的课程我们会介绍一些Rhino的相关辅助和插件、渲染等功能。

图层不只是CAD软件才拥有的功能，在3D软件当中使用图层也可以更好地管理场景。尤其是当场景非常复杂的时候，对模型进行分类分层是非常必要的，不仅是方便的问题。一开始学习时就能对图层的正确使用可以帮助您建立良好的建模习惯，让您的模型具有强的可读性，有利于您和他人的配合。所以我的建议是：永远使用图层。

按钮，我们可以打开图层工具。

10.2 物件属性

按钮。

纹理映射面板下是对材质纹理映射的相关设置。何谓纹理映射，我们后面的课再讲。

10.3 2D工具

这部分工具有些CAD化了，因为Rhino本身也是一个CAD工具，具有完整的CAD功能，我们完全可以使用Rhino来画出我们的平面和剖面图纸。但我们肯定更习惯使用AUTOCAD，在Rhino模型需要导入到AUTOCAD等工具中时，我们也需要使用到这部分工具。

10.3.1 标注工具

l  直线尺寸标注工具（dim）：标注任意两点间在工作平面上投影的水平和垂直距离。

l  水平标注工具：标注任意两点间在工作平面上投影的水平距离。

l  垂直标注工具：标注任意两点间在工作平面上投影的垂直距离。

直线尺寸标注工具=水平标注工具+垂直标注工具

l  对齐尺寸标注工具（DimAligned）：标注任意两点间在工作平面上投影的直线距离。

l  旋转尺寸标注工具（DimRotated）：该指令可以倾斜的标注，首先用鼠标或者参数确定倾斜角度，然后以这个角度来进行标注。

l  角度标注工具（DimAngle）：标注任意两条直线在工作平面上投影的夹角。

l  半径标注工具（DimRadius）：标注曲线或圆、椭圆等在工作平面上投影的半径。

l  直径标注工具（DimDiameter）：标注曲线曲线或圆、椭圆等在工作平面上投影的直径。

l  文字工具（Text）：输入文字。它和textobject命令区别在于，text命令产生的文字不是物体，不具有可编辑的三维属性。

l  文字编辑工具（PropertiesPage）：该指令用于修改文字工具产生的文字。可以进行内容、字体、大小等修改。

l  纵坐标标注工具（DimOrdinate）：可理解为标高工具。

l  标注引线工具（Leader）：产生引述说明箭头和引述内容。

Hatch

10.3.2 Make 2D

10.3.3  ArchCut工具

Rhino自带的section工具只能生成剖面线，前面已经介绍过，若是我们想制作剖透视一类图形，使用自带剖面工具就很困难了。这里要介绍一款优秀的剖面插件ArchCut。

现在介绍一下其比较常用的功能。

打开DIR参数。X、Y是指X方向和Y方向的剖线，Pick可以自定义剖线方向。

，我们就可以生成该剖面的四视图：

今天的课程比较简单，到此结束。

9.1 变动工具（下）

9.1.1 特殊位置工具

套用UV曲线（ApplyCrv）、沿曲面流动（FlowAlongSrf）、沿曲线流动（Flow）。

这三个工具放在一起讲是因为我认为它们对物件的变动使用了相同原理，可以作为一类工具进行理解，因此我只详细讲解其中一个。

左键为建立某曲面的UV曲线、右键是套用UV曲线到曲面上。

这个命令在Rhino中是分类于从物件建立曲线中的，但我认为它实质是处理物体位置的工具，也就是它的右键功能。

很多时候我们要在曲面上去手动画出这类有规律的曲线是很困难的

关于这个工具的使用，我们下面来看个案例。

这个过程完成只需要15分钟，若是不会这个命令或者使用sketchup来，不知要花多少时间。

CV点分布较密的地方套用得到的栅格也较密，CV点分布较稀的地方套用得到的栅格也较稀。因此这个工具是有缺陷的，如果您想得到完美的结构栅格，那么曲面CV点分布也必需完全均匀（那几乎是不可能的）。

沿曲线流动

沿曲面流动：参照曲面对原始曲面的映射，参照曲面可以是任意曲面（UV套用中的参照其实是UV展开图），映射对象可以是任何对象（UV套用中的映射对象只能是曲线）

空格确定之后选择需要定位到的曲面，程序会自动捕捉曲面的法线方向垂直于刚才所选参考点确定的参考位置：
 

9.1.1.3 定位曲线至曲面边缘和定位垂直曲线

这两个特殊定位命令比较简单。

定位至曲面边缘（OrientCrvToEdge）：将曲线的一端定位至某个曲面的边缘。


定位垂直曲线 （OrientOncrv）：将物件垂直定位到某曲线上。
 

9.1.2 特殊变形工具、

Rhino物件变动工具集中还有一类工具不是处理与物体空间位置相关的工具，而是对物体本身进行变形，下面介绍这些工具中比较常用的。

① 扭转（Twist）：对物体进行扭曲变形，有了这个工具我们可以很方便的做螺丝的螺纹等一类造型。

例如这个例子。
 
在点击扭转命令之后，选择要扭转的物体，然后我们先选取柱形顶部的中点作为扭转的起点，再选取柱形的底部中点作为扭转的终点。
 
然后引导光标转动对物体进行扭转（也可在命令行输入旋转度数），我们转4圈大约1440°

 

② 弯曲锥状化和倾斜

：这三个工具分别可对物体进行弯曲变形（bend）、锥化变形（taper）、倾斜变形物体（Shear）

弯曲效果：
 

锥状化效果：
 

倾斜效果:
 
 

③ 沿着曲线变形

前面提到的那个工具也可以理解为一个沿着曲线变形的工具。
 


④ 平滑 (smooth)：用于平滑物体，使曲面在X、Y、Z方向上的扭曲变形都同时减轻，如下图右为平滑之后的曲面。

在Rhino变动工具中还有其他一些功能，涡旋、球形对变、延展等，由于这些功能不算太常用，这里就不详讲了，有问题的可以下来再问。

9.2 NURBS曲面理解

我们在第四课讲解了NURBS曲线的数学原理，若是明白了NURBS曲线再来理解NURBS曲面那就很容易了。我们在前面讲解很多工具时也断断续续的谈到了NURBS曲面的某些属性，在我们现在学完了几乎所有常用的曲面构成工具之后，现在来对NURBS曲面的原理做一个总结。

NURBS曲面实际上就是两个方向上的NURBS曲线的组成。

一个完整的NURBS曲面通常具有以下三个要素：

① UV

一个NURBS曲面是由两个走向的结构线构成的，U线和V线。
 
曲面的U线和V线分别具有各种的曲线阶属性。曲面就是靠U线和V线上的点密度才确定该曲面的造型精细度。

 U线和V线是相对的，不存在例如偏向X轴方向为U线，偏向Y方向为V线一说。我们可以使用方向分析工具（DIR）的S参数来调换曲面的UV线。

我们也可以使用抽离结构线工具 （ExtractIsoCurve）来提取曲面的UV线。

② 曲面的边界

一个完整的NURBS曲面至少有两条边。当NURBS曲面只有两条边时，那这个NURBS曲面一定是完全闭合的曲面。例如球体，椭球体等。

我们可以执行 showedge命令打开曲面的边界：
我们可以看到，完全封闭的曲面（球体、椭球）有两条完全重合的边界，半闭合曲面（圆锥）有三条边界、开放曲面有四条边界。

③曲面法线方向和UV方向

曲面的法线和UV方向是执行很多命令的关键，例如偏移、拉伸、贴图等。

对任意曲面执刚才提到的dir命令，可以查看曲面的法线和UV方向。

如图，白色箭头代表曲面的法线方向，红色箭头代表U线方向，绿色箭头代表V线方向。DIR这个命令还可以反转法线和UV方向，以及反转UV结构线。

NURBS曲面比较简单，就这三个要素，关键是理解到了NURBS曲线是如何造型的，再来理解NURBS曲面是如何造型的那就是小KS了

今天课程结束。

从物件建立曲线主要包括曲线在曲面上的投影，以及从曲面上提取曲线。从某种意义上说，建模不是一个绝对按照既定顺序执行的流程，绝非一定先建立曲线，再通过曲线生成曲面。这个过程随时是可逆的，建模应该是在不断调整中进行的。

常用的主要有如下命令：

曲线投影到曲面

从曲面提取边界线

从曲面提取轮廓线

从曲面提取UV线

生成相交线

生成等分线

生成剖面线

我们来看看它们的用法：

8.1.1 曲线投影到曲面

我们如何将曲线投影到一个曲面上，以便进行进一步操作，比如修剪，分割等。在Rhino中曲线投影的方式有两种，正投影（project）和推拉投影（pull）。分别来看：

①正投影

（project），正投影的用法类似修剪（trim）。先选择曲线，然后空格，再选择需要投影到的曲面再次空格。

（Pull）：它的功能不仅是能将曲线投影到曲面上，而且会将曲线按照曲面的曲度进行扩散，将曲线拉向曲面上最接近的点。

如例：左边是使用正投影得到的圆锥体上的投影曲线，右边使用推拉投影在圆锥体得到的投影曲线。

（DupEdge）：其作用是提取某个曲面上的某个边界曲线复制出来，以便用于其它用途。它实质上是一个建立曲线的命令。

用法非常简单，执行命令后，选择曲面的一个或者多个边界，再空格即可。

8.1.3从曲面提取轮廓线

（DupBorder）：与上一个命令类似，不同之处在于，它是复制所选曲面的所有边界，而且组合成一根曲线。

8.1.4从曲面提取UV线

选择参数T我们可以切换UV线，注意我们能够提取的不仅仅是曲面上显示出来的UV线，每个曲面上都是有无数的UV线可供提取。

8.1.5 生成相交线

（Intersect）：可以生成多个曲面之间的相交线。

8.1.6 生成等分线

（Contour）：可用于生成曲面和多重曲面生的等分曲线。

我们来使用这个命令分割一个球体。

8.1.7 生成剖面线

（section）：用于生成曲面和多重曲面上的截面曲线。

命令用法是点击命令后选择需生成剖面线曲面，再使用两点确定的方向穿过所选物件生成剖面。

8.2 物件变动工具（上）

Rhino物件变动工具集不仅包含了处理与物体空间位置有关的相关工具，例如阵列、缩放、旋转、镜像、移动复制等，这个工具集还包含了对物体本身形体的变换。例如弯曲、扭曲物体等，我们来看看这部分工具的使用。

8.2.1 处理物件空间位置的工具

这部分主要的工具有以下命令：

移动、旋转和缩放

复制

镜像

阵列

8.2.1.1 移动、旋转和缩放

移动、选择和缩放工具是所有3D以及2D软件中的最基本变换工具。

①移动

（MOVE）：此命令也可直接输入M，是少数几个单字母命令之一。

②旋转

旋转命令分为2D旋转和3D旋转之分。

左键为2D旋转（Rotate）、右键为3D旋转（Rotate3D）

2D旋转命令输入参数C可以启动拷贝模式，旋转之后原来物体不会被删除。在命令行输入数字控制旋转角度。

执行此命令之后，先通过两点确定一条选择轴，然后确定旋转点进行旋转。和2D旋转一样，可以在命令行输入角度参数控制旋转的角度，输入C启动拷贝模式。

缩放

Rhino中的缩放分为1D、2D、3D缩放，分别代表在一个方向、两个方向和三个方向上进行缩放。

注意平面缩放只能沿工作平面进行，不能自定义缩放平面，除非您自定义工作平面。

8.2.1.2 复制

在Rhino中可以通过以下几种方式进行复制：

A 选择一个物体并进行拖动后，按住ALT即可复制出来一个物体进行移动，这是最为简单的复制方法。

B 选择物体之后，按住ctrl+c再按ctrl+v，物体将重合复制一次。

C 在旋转，缩放、移动物体时，选择C参数可复制物体。

8.2.1.3镜像

8.2.1.4阵列

这是CAD上很常用的一个命令，我们想一次性复制很多物体，而且是有规律的复制，使用复制命令那太麻烦了，因此出现了阵列命令。

阵列可分为矩形阵列、环形阵列、沿着曲线阵列、沿着曲面阵列、沿着曲面上的曲线阵列等。

（Array），使用该命令步骤如下：

（ArrayPolar）：其用法为：

其他几种阵列方式就不一一介绍了，因为这几种命令也不太常用，请大家自己下来尝试，它们的用法也非常简单。

传统的3D软件第一部分必然是以介绍基本几何体为入门。比如3DMAX、AUTOCAD等软件的建模教程。并非基本几何体如今已不适用，这类造型应该说仍然是在建筑设计或者工业设计中使用量最大的设计元素。但是如今建模概念已经完全改变，MAYA中现在最为流行的是由基本型不断细分拉伸变形得到需要形体，最近流行的Zbursh则是一种"雕刻"建模的方式，这些的建模手段比起最原始的将对象分解成若干基本几何形体再加以组装的"建模观"要高效得多，而在犀牛中，"曲面(surface)"这一概念是模型的核心要素。Rhino中大多数情况下建立的曲面都是建立在曲线的基础之上。通过放样，扫琼，PATCH等方式得到曲面，实体部分则是辅助之。

7.1 基本几何体创建

前面已经讲过实体在Rhino 中的实质，它并不是有真正厚度的对象，而是由闭合的单个或者多个曲面构成。关于它的理解就不多叙述。

，拉伸曲线出实体（ExtrudeCrv）和拉伸曲面出实体（ExtrudeSrf）

我们看到左边的曲面并没有封面，而右边形成了一个实体。

因此拉伸曲线出实体（ExtrudeCrv）这个命令对于开放或者不在同一平面上的曲线不能将其表明封闭得到实体，对于它们的作用同拉伸曲线命令一模一样。

左边是修剪了的曲面，右边是未修剪的曲面。

另外拉伸曲面成实体工具子菜单内还有一系列工具，凸缘、肋柱等我几乎没有实际用过，而且感觉完全有其它的常用工具可以代替它们，您可以查看Rhino的帮助看看它们的使用方法。

选项中载入插件，载入之后，这个插件就会在菜单栏生成新的菜单，普通插件的安装方法一般都是这样。

选择若干你想要成管的曲线：

7.2 实体工具

实体工具集 中主要是有三类工具：布尔运算工具、抽面工具、倒角工具。Rhino工具实在太多，而且分得很细，您只需要记住每一类型的工具位置就好，700多个工具我们不可能全部用上，而且此次课程也只会接触到常用的一些工具，因此Rhino更深的奥秘还需要您下来探索。

7.2.1 布尔运算

本来我想把布尔运算单独拿来讲一讲的，但是细想才觉得所谓布尔运算其实非常容易理解。布尔运算本来是对二维对象的逻辑判断，引申到三维对象的处理。那样的话我们可以借用直观的图像结果，更容易理解。

我们来对这个方块和球体进行布尔运算。

求并集的结果：
 
炸开可以发现它们中间重合的部分被删去了：
 
对它们求差集（方块减去球体）：
 
对它们求交集：

工具自动建立实体  （CreateSolid）：其实质就是求若干曲面形成的封闭实体，而且这个实体有且只能存在一个。否则就将无法建立实体，这个功能我一般很少用。
 

7.2.2 抽面工具

：加盖和抽盖工具是一对逆工具，前者（cap）作用是将平面盖封面，后者（ExtractSrf）是抽离某个面，它可以针对所有的多重曲面。

注意cap仅能将平面洞封盖：
 
ExtractSrf不仅能针对实体抽面，它可以抽离任何多重曲面中的某些面。

7.2.3 实体倒角

实体倒角的好处在于，它可以对多个对象的公用边进行倒角。而前面提到的曲面倒角只能针对两个曲面进行倒角。 
前者（FilletEdge）是导圆角，后者（ChamferEdge）是导斜角
倒角时还可以对每个角边进行控制。
 

实体倒角工具不仅仅只对实体对象有效，它还对所有多重曲面对象有效：

譬如我们这个建筑的一角：

7.3 mesh对象

在讲此节之前，我想再和大家谈一谈关于nurbs建模和polygon建模以及现在3D软件界趋势。

在nurbs还不流行的时候，polygon建模是一统天下的，但那时候的建模手段并没有现在这样多样。那时候对建模对象的理解还是以分解对象为主，将对象分解成若干几何体对象再一一创建，就像我们在画室学人体石膏时老师讲的那样。

后来nurbs技术出现，nurbs因其优秀和丰富的造型能力逐渐在建模领域占了上风，无论是在CG领域还是工程领域。3DSMAX等一批经典软件也纷纷再它的下一个版本中加入nurbs技术。

之后的软件发展，可以从CG领域和辅助工业设计领域两个方面来看：

推动这类软件发展的，可以说主要是影视特效和动画消费带来的动力，但随着MAYA等一批强大软件出现，polygon模型逐渐成为了之后建模界的主流。我们现在在电视上看到特效镜头几乎都是靠polygon方式建模的，现在在影视方面有一套非常高效的建模流程，MAYA+zbursh建模再加一套后期处理软件做出了《指环王》、《最终幻想》等牛B电影。

为何CG领域抛弃nurbs选择polygon，其主要原因不是因为前者建模不如后者，在CG领域最重要的不是建模，而是紧随之后的贴图和渲染。Nurbs由于其本身缺陷，在法线贴图UV展开等技术方面不如POLYGON+细分表面贴图来得高效。

但在工程领域，PRO/E/，CATIA等一批软件代表了发展的主流。工业设计中制造出产品是关键，而不是仅仅观看效果。Nurbs技术是基于数学表达的，因此nurbs模型是可以直接用于制造的，而Polygon模型若想转换为产品必须将其nurbs化，或者数学化。因此，即使Polygon在工业建模上有应用，也只是用于设计前期领域，也就是概念模型领域。

但现在随着生产高效化的要求，很多情况下不允许进行二次建模，因此众多的工业设计软件都自带了强大的建模功能，但都是以nurbs为主的。

再看我们的建筑领域建模，子烟早在2000年发表在ABBS上的文章《末代建筑师----看下一个一千年》就说到，"建筑在艺术和技术上具有双重滞后性"。仅从建筑模型这一块来看，事实却是是这样。仅就国内来看（国外我也不知道），现在建筑业的建模在市场上是用以3DSMAX和sketchup这种以polygon建模为主的建模工具，3DSMAX现在在建模市场上是个中庸的产品，恐怕还只有建筑从业者还在用，模型无法直接输出成图纸用于施工，渲染插件也极其有限，最终效果图往往需要在PS等软件中进行大量的后期处理。

但最近出现的BIM软件，这类软件将模型和技术图纸统一化了。这类软件属于以nurbs为核心的CAM软件，个人认为建筑设计的最终目的在于建造，因此BIM这种比目前正在使用的软件流程更为高效和节省成本，应该成为以后发展方向。

废话说完，我们来看看Rhino中网格(mesh)对象

网格（mesh）就是polygon，它相关的工具集很少，位于Rhino主工具栏的如下位置：
 

网格工具及其有限，而且使用方法也很简单，这里就不多讲了，但是要随时提醒自己，这类工具只能针对网格对象不能针对曲面对象，所以不要搞混了，最好将网格对象和曲面对象分层用不同颜色表示

虽然Rhino中有齐全的功能，但您可能有时候更习惯max中的渲染器，您更中意使用SKETCHUP建模，Rhino仅是作为辅助，有时候我还需要将面导入ECOTECT中进行分析，您在将模型导入到这类软件中之前需要将全部曲面转换为网格。

我们来看看surface转换为mesh的选择参数：
 

这个界面是简易设置界面，它的作用一目了然，调节滑竿来调节多边形的网络密度。网格面较少时模型粗糙，不精确，但面少，文件和占用资源小（sketchup处理的面个数及其有限）。网格面较多时模型精确，但产生面很多，文件大，场景大的话很可能导进您的SKETCHUP中直接导致卡死。

我们点击高级控制，看看手动设置参数：
 
若是用于渲染的模型，请记住：一定要勾上 ，而且一定不要勾上

如果不勾上精细网格的话，模型会比较粗糙，勾上不对齐接缝顶点的话，会导致结合得很好的边界特别是没有join的边界在转化时裂开。

来看看每项代表含义：

 密度：以一个方程式控制网格边缘与原来的曲面之间的距离，数值介于 0 与 1 之间，越大的数值建立的网格面越多。

最大角度：比如说这个参数如果是30，就表示模型曲面度变形的跨度对应的曲面，如果其扭曲角度超过30度，那么对应这个部位的polygon就要细化一次。

 概念比较难懂，就可以理解为数字越小，越精确。最大角度是对nurbs转化为polygon精度影响最大的一个参数。您一般可以先设置成15，然后根据预览效果再往下调。

最大长宽比：如果此参数为1，就表示polygon上单个三角或者四角面的长边和短边之比将接近于1：1。0表示这个参数不起作用，默认为0。


最小边缘长度、最大边缘长度：这两个参数用来限制三角面或者四角面的边长的范围。

边缘到曲面的最大距离：这个参数表示面差的距离，也就是转化得来的POLYGON曲面到NURBS曲面的最大距离。

起始四角网络面的最小数目：网格转换开始时，每一个曲面的四角网格面数。也就是说，每一个曲面转换的网格面至少会是这个设定值的数目。
这项值一般不会调它，没有实际意义。

这部分本想举点例子的，但时间原因，对此理解有问题的就请后面发问。

本课结束。

前面已经讲过曲线上的属性点。对于曲面而言，在Rhino中您只能打开CV点进行控制，这种类似用手捏橡皮泥的建模手法可以给我们提供很多灵感，譬如在设计初期的造型推敲。

我们来看看Rhino LEVEL1培训教程上的一个例子：用Rhino建一个鸭子。

我们再次使用分割和blend命令建立鸭子的颈项，再使用椭圆球体建立鸭子的眼睛，这样一个鸭子模型就差不多完成了。

您一定很很惊奇这种建模方式，关于控制点的运用在Rhino中也是一个很值得探讨的问题，CV点直接和NURBS的底层属性相连，因此您也需要在理解到NURBS之后才能将控制点运用的境界提高一个层次，Rhino中还有很多关于控制点的命令，我就不多叙述了，您下来自己尝试一下，说不定又更多惊奇发现。

6.2 分割和修剪

刚才那个鸭子的例子中我们已经接触了一下分割。现在我们来看看曲线的分割和修剪。（和讲解曲线分割修剪一样，两个命令我只讲其中一个）

6.2.1 曲线作为分割边界

曲线作为曲面的分割边界，曲线不需要在曲面上，但记住这一点：

曲线对曲面的分割是以工作平面投影线为分割基础的。

6.2.3 还原分割和修剪

关于修剪，它和分割实质是一样的，我就不多讲了

6.3 链接曲面

其实不然，我们知道Rhino在渲染时会将NURBS转换为polygon，polygon对象不可能像nurbs一样具有天生描述曲面的功能。所以在曲面转化为多边形的过程中，两个相邻本来紧贴的曲面可能出现"漏光"的情况。若是这两个曲面被结合成了多重曲面，那么Rhino在转换时会将它处理成一个对象。不会出现"漏光"情况。

所以我建议您在渲染之前尽量链接模型中能够链接的面。

（ExtendSrf）：延伸曲面和延伸曲线不同，它不能将曲面延伸至某个对象。

6.5 曲面倒角

：和曲线倒角一样，分倒圆角和倒斜角两种。

实体倒角。实体倒角在建模时往往比曲面倒角更为好用，这个点到为止，我们看看曲面倒角的用法。

OK，倒角结果一目了然。您还注意一下倒角的命令参数，您可以选择是否修剪和是否延伸等参数。

(blendsrf)：非常强大，它可以在两个曲面产生一个过渡曲面。我们看到的汽车等工业产品模型，它的整个身体怎么可能只是一块面呢？很多时候这些模型都是由若干曲面组合起来的。其思维大多数是先建立关键曲面，再把这些曲面连起来。混接曲面在其中用得最多。

我们来看它的用法：
 
我建立了如图两个曲面，我们我们现在来试试混接命令。
 
点击混接命令，先鼠标选择边界A处，点空格，再选择边界B处，点击空格。
 
弹出的选项我们可以控制滑竿来调节原始曲面在转折处对混接曲面的影响力度。这个我们也可以手动拉动曲线CV点控制。最终生成如图混接曲面：
 
我们再次依次点击AC处边界点：
 

连接边界发生了变化。

混接曲面命令在两个曲面之间生成混合表面时，需要统一闭合边结合点的方向，这不能由程序自动判断，而是通过判断据鼠标点击位置最近的边界点。我们第一次混接是正常的，第二次封闭边结合点的位置虽然相同，但方向相反，所以混合曲面发生了翻转现象。我第一次用它时也出现错误而纳闷儿了一会儿。

6.8合并曲面

合并曲面

（mergesfr）：可以用于合并两个曲面，这个功能不太好用，因为它的限定条件太多了：

能够被合并的两个曲面必要条件必须是：

l  未修剪的

l  至少有一边"完全重合"

合并曲面有如下参数选项：
 

平滑可以确定相交处是否平滑，公差允许相交处存在很小的边界差距。我们看看不同参数下的效果：
 

尽管如此，这个命令还是有很多满足了以上两个条件的曲面不能被合并为一个曲面，那和曲面的内在性质有关，我们后面遇到再讲。

6.9 衔接曲面

衔接曲面 （matchsfr）：不能把两个曲面合并在一起，但它能让两个曲面边界"完全重合"我们在合并曲面失效时，可以使用衔接曲面先把两个曲面的边界重合在一起。

点击衔接曲面命令，会让我们两次选择曲面边缘。

衔接曲面会给出一系列选项

位置（又称G0连续）：可理解为第一个曲面继承第二个曲面的位置。
 
相切（又称G1连续）：可理解为第一个曲面与第二个曲面相切。
 

曲率（又称G2连续）：可理解为第一个曲面继承第二个曲面的曲率（此时两者结合最为平滑但产生较大的位置差）。
 

互相衔接：第一个曲面和第二个曲面互相继承对方发生G0、G1和G2连续。

维持另一端：维持第一个曲面选取边界所在位置。

另外注意结构线方向和混接命令类似，衔接时一定要点击同一侧，否则会犯类似错误：
 

附：几何学上的G0、G1和G2连续

刚才提到了G0连续（位置）、G1连续（相切）、G2连续（曲率）

您会在使用Rhino时经常遇到这几个选项，我这里讲一讲这几种连续方式的概念：

G0连续：当两个表面相接，若我们提取出它们的剖面线，这两根线其中一根端点与另一根端点直接相连，我们就叫做这两个表面处于GO连续状态。
 
G1连续：两个曲面截面曲线彼此连接在一起，而且处于彼此相切的状态。（准确叙述是曲线的一阶导数连续）。那么我们认为这两个曲面处于G1连续。（可以理解为每根曲线各增加一个CV点让他们彼此相切，因此叫G1。）
 
G2连续：两个曲面截面曲线彼此连接在一起，而且这两根曲线的曲率处于连续状态，这时我们可以称这两个面处于G2连续状态。（可以理解为两根曲线各增加了两个CV点让它们的曲率连续，因此叫做G2。）

 

很多时候我们做出来的模型在本来希望平滑相接的地方但看起来有明显的转折痕迹，那就是因为面的连续性不够的问题，那我们就需要调整面的连续性。

一般来说，您可以肉眼看出G0连续，但无法通过肉眼判断G1和G2连续。我们可以使用Rhino的曲面斑马线 (Zebra)命令判断曲面处于何种连续性状态。

我们建筑学建模时达到G1连续就够了，很多工程上的模型譬如汽车、航天等需要模型达到G2连续。

前几天布置的作业都没人交，我也不知道是否有人下去练习了，因此以后就不布置作业了，下课。

Rhino中构建曲面的命令集在主工具栏的如下位置：

Rhino拥有几乎所有您能想到的曲面构建方法，还有些是我迄今发现唯有Rhino独有的，例如产生帘布曲面，沿路径旋转成曲面等等。这些命令的主要功能如下：
 

Rhino是以曲面为核心的3D造型软件，上面列出来的这些命令几乎都很重要，而且都很强大，您以前需要在SKETCHUP中很多复杂操作才能做出来的形态在Rhino中往往一两步就可以完成。

但从Sketchup这种以polygon为核心的建模软件转换到Rhino这种以Nurbs为核心的建模软件您可能还是需要一个建模思维上的转换，请在我讲解这些工具的应用和自己下来练习时逐渐体会这一点。

我今天要讲到的曲面建立命令主要有以下这些：

l  绘制平面

l  绘制简单曲面

l  拉伸出曲面

l  放样

l  扫琼

l  旋转

l  镶面、边界曲面、闭合线曲面的区别

5.1.1 创建方形平面

尽管这个命令很简单，但作为建筑学建模它恐怕是最常用的。

相关命令及主要功能如下：

 这些命令非常简单，注意创建这类平面时我们可以选择参数D，创建出的这类平面可以利用CV点进行造型。

我们单击 （plane）命令，选择参数D，可以调节U和V两个方向上的节点数。我们可以使用打开CV点命令打开曲面的CV点阵对平面表面进行造型：

5.1.2 绘制简单曲面

①三点或四点创建曲面

点击工具  （SrfPt）：在建模区选择3点或者4点可创建一个曲面。（选点方式和建立一个点一样：键盘输入、鼠标一次、鼠标+CTRL两次。）

 ②选择曲线建立曲面

（EdgeSrf）：选择2条、3条或者4条曲线建立一个曲面。注意这个命令

曲线可以是不封闭的。
 
 
③封闭曲线构建曲面（PlanarSrf）：这个功能可以构建由曲线组合形成的封闭空间，因此我们使用它来开洞很容易。例如下面这个表皮的生成：
 
④镶面 (Patch)：可以把多条封闭或者未封闭的曲线构造成面。有会3DMAX的同学也许记得max中也有一个patch工具非常强大，rhino的这个patch却不那么好用，在构造未封闭曲线时还会超出边界：
 
 

Rhino中的PATCH命令相对简单，而且和上面其他工具貌似有重复之嫌（其实不是，后面会讲到它们的区别）。但这毫不成为Rhino的瑕疵，因为Rhino还有很多强大的工具就在后面。

5.1.3拉伸曲面

当您有了曲线生成曲面的建模思维时，拉伸（Extrude）也许会成为您最常用的建模功能，拉伸相关的工具集及功能讲解如下：
 
①沿工作平面垂线拉伸（ExtrudeCrv）：最基本的拉伸方式，如果您有了平面图，你可以快速的利用这个工具把平面给立起来。
 
②沿曲线拉伸（ExtrudeCrvAlongCrv）：沿着一条曲线的路径拉升所选曲线。
 

 
③拉出到一个点（ExtrudeCrvToPoint）：。将曲线拉伸到一个点，例如我们用此命令快速建立一个金字塔：
 
 ④拉出成锥状 （ExtrudeCrvTapered）：这个命令的特色在于它的参数，你可以调节拔模角度为负数那么它可以是一个倒锥状（不能为0），而且可以更改O参数为圆角。


 
5.1.4 放样（LOFT）

放样的功能是穿过一系列连续的曲线形成曲面，这是一个很牛的工具。我记得在上学期高层开始的时候，王琦老师第一次讲大课时说道：犀牛中有一个命令，可以一下子把圆形和方形连接起来，他说的这个工具就是LOFT。

我们先来尝试这个例子：我们先建立一个圆形和方形闭合曲线。
 
在点击LOFT之后，Rhino会让我们选择上下连接的基准点。若是偏一下我们还可以得到扭曲的效果。

放样的弹出选项里有很多选项，利用预览键，您可以看到这些选项会在模型中发生何种变化。

松弛模式：这个模式允许曲面离开原始曲线，以生成比较平滑的曲面。

紧绷模式：LOFT曲面将更加紧贴原始曲线。

平直区段模式：可以在相邻两条曲线之间产生直的过渡。

可展开的模式：建立的曲面在某个方向上完全是直的，这个命令一般脱离需要很少用到。

重建点：重建上下两根曲线的CV点数

有了LOFT这个工具我们可以做一些有趣的东西了。以前可能您想破脑袋也想不出要是在sketchup中如何建立梦露大厦这样的形态。

我们仔细看看它实际上就是一个基准平面不断旋转得到。

OK，我们现在Rhino中建立一系列垂直方向上的椭圆（25层）。使用 （Rotate）旋转工具把每层依次旋转10°。如图：
 
点LOFT工具，然后依次从下往上选取每个截面。（也可依次从下往上，放样的顺序就是鼠标点击对象的顺序）
 

再点击回车，这样梦露大厦的表皮就完成了。我们再简单的建出每层，这个大厦就初见雏形了。使用参数化工具这类形态有更快捷的做法，但参数化工具是代替的大量的重复操作，对它们的使用仍然是建立在对单个工具的理解之上的。
 

有人会问中间的结构栅格如何生成？那要用到后面的工具，我们遇到再说。

5.1.5 扫琼

扫琼工具有两个，单轨扫琼和双轨扫琼，它们也非常强大。我们来看看其用法：

①单轨扫琼

（sweep1）：其实它也是一种放样形式。让一根曲线扫过另一根曲线形成曲面。

有人会问那它和沿曲线拉伸出曲面有何区别？请看下面一个例子：

第一个是使用单轨扫琼得到的模型，第二个使用曲线拉伸。

现在您可以理解到了，单轨扫琼这个命令可以让断面曲线"绕路径曲线旋转"，其实质是断面曲线与路径曲线切线的角度保持不变。

而沿曲线拉伸，被拉伸曲线不会发生自旋转。请大家理解到这两根命令的差别。

另外，单轨扫琼不仅仅这么简单。它还支持类似LOFT的很多断面扫过一根路径曲线。

如图： 
 
点击sweep1命令，先选取路径，我们再依次选取从上到下的三个截面。这玩意就神奇的生成了。

②双轨扫琼 

(SWEEP2)：sweep2命令提供了两个扫琼路径可以生产更加复杂的曲面。

我们来建立一个异型高层建筑。

建立如图所示曲线，两个垂直方向上的曲线即是我们的扫琼路径。
 
点击sweep2命令，先选择扫琼路径，再依次从下往上选择三根断面曲线。

5.1.6 旋转命令
旋转命令 

（Revolve）：您可以使用旋转命令很容易得到数学意义上的旋转对称几何体。例如像福斯特瑞士再保险大厦这种子弹形态，用这个命令可以很快生成。

建立断面曲线，点击旋转命令，再确定旋转轴。
 
您可以手动控制角度，或者在命令行输入旋转角度，我们填入360°：
 

这个"子弹"就建好了。

5.1.7边界曲面、闭合线曲面、镶面的区别

我们来看看这三个很近似的命令，我们该怎么用它们？

我这里有三根形成封闭的曲线，每根曲线上有20个CV点

 我们分别使用边界曲面，闭合线曲面 、镶面 来建立平面。
我们看到三个命令建立出来的曲面其ISO分布明显不一样，镶面时会给出一个选项，我们再分别按它们原来的UV点个数个阶数重建曲面，并且取消修剪，得到下图：
 

现在可以理解到了：使用边界曲面命令我们得到的是完整的曲面，而后面两个命令都是被修建的曲面。修剪曲面和完整曲面在属性和功能上是有差别的。下节课我们会讲到。

后面两个命令有什么区别呢：
 
我们让曲线不在同一个平面上。这时发现封闭线曲面命令无效。镶面可以，但仍然是修剪的曲面。

 好了我们总结一下以上几个命令：
边界曲面：构建完整曲面，但UV分布和复杂度由原始曲线决定。
闭合线曲面 ：曲线必须封闭而且处于同一平面，这个命令通常用来开洞，类似于它的图标。
 镶面

：若曲线组封闭，得到被修建曲面，若曲线组未封闭，得到未修剪曲面。曲面UV分布和复杂度可以手动控制。

关于构建曲面的命令就讲到此。后面还有两个命令产生帘布和图像灰阶曲面我就不讲了。但图像灰阶曲面在参数化工具grasshopper中比较常用，我们群里的"～灵感～"大牛就是使用灰阶图片形成参数化构建的个中高手，大家有问题向他发问。

今天看到的这些犀牛建模工具一定让你眼前一亮，但不要得意忘形，今天的内容仅仅是个开始。我上传了朱培事务所中标的一个高层方案图片到今天的课程文件，请据此建立模型，模型最终细致度请自己把握。作业发送到i@alwayswdc.com。

事实上，在犀牛中，很多时候的曲线造型不是第一次通过曲线工具生成的。很多时候是通过各种曲线编辑工具调整和修改出来。

今天我们来学习各种曲线编辑工具的运用，同时今天的重点在第二小节对于nurbs曲线的理解，理解到了nurbs曲线的内在原理，任何造型对您来说都将不成问题了。

分割和修剪工具位于主工具栏的如下位置。分割和修建工具不仅适用于曲线，而且适用于曲面。

注意它不适用于以下对象：多重曲面、实体和网格。

同时对于分割和修剪工具您在一开始也最好理解到下面一点：

分割和修剪对于曲线和曲面产生的意义是不一样的。

被分割和修剪的曲面其实质是被"隐藏"。

但被分割和修剪的曲线其实质是被"抹掉"。

例如我们把一个曲面用一条直线分成两部分。

现在可以理解到了吧，被分割的曲面实质上是被复制一份出来，然后隐藏掉另外那一部分。

您现在不必进行这些操作，关于曲面部分我们还没讲，但对于分割和修剪工具的实际意义您可以提前理解到这一点。

如图，我们看到CV点有些处于曲线上，有些处于曲线外。EP点则都处于曲线上。

我们只要拖动这些点就可以改变曲线的造型。

另外我们可以给曲线增加一个CV点或者EP点，相关命令集打开这里可以看到。

4.1.3 曲线编辑工具