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标题: [GH基础教学]交错的椭圆开孔 [打印本页]

作者: 深蓝Ansen 时间: 2014-6-14 19:42
标题: [GH基础教学]交错的椭圆开孔
本帖最后由深蓝于 2014-6-15 08:18 编辑

本次教学跟大家分享下图中这种造型的制作方法，比较适合Grasshopper初学者参考学习

本教学的重点在于如何使用Grasshopper（下文简称GH）工具，通过几何的方式解决原本在Rhino中很难处理的问题

这个造型有点类似于莫比乌斯环，一开始分析这个造型的时候，忽略其表面的开孔与厚度，看起来像是一张曲面发生自相交，简化后的模型如下图所示：

既然与莫比乌斯环类似，那么我们不妨从莫比乌斯环的做法入手，做点尝试。

考虑到一些朋友是第一次绘制这样的造型，因此你可以跟随下面的步骤绘制一个莫比乌斯环。

1.在Rhino场景中绘制好一条直线与一个正圆曲线，并以直线为轴线绘制一个截面形状为正方形的方管。如下图所示：

2.使用Rhino的扭转工具（指令：Twist）将方管绕着红色的轴线扭转180度，如下图所示：

3.使用Rhino的沿着曲线流动工具（指令：Flow）将扭过的方管由直线对变到正圆曲线上

要注意这个工具中的延展选项要设置为是如果不太清楚这几个选项的用法可以查看Rhino 5帮助文档，里面有较详细的解释。结果如下图所示：

4.在第三步中得到的造型有可能比例不合适，你可以借助Rhino 5的记录建构历史功能通过缩放圆的大小来调整造型的比例，得到一个满意的效果即可，如下图所示：

下面我们来做点尝试，假设在刚刚的步骤1中我们绘制的不是方管，而是其内部的两条相互交叉且垂直的平面，结果又会是怎样呢？

方法和之前的完全一样，这里不再赘述，大家一试便知。

结果与我们最早分析的那个造型接近了，细心的你一定会发现得到的结果其实是两个单独的曲面“摆放”在一起了，而我们需要的是“一张”曲面的造型。

其实，我们在扭转的时候让它们扭转90度，再做流动得到的结果就是正确的，（为什么要扭转90度，不扭转45度，30度... ...想想看咯）过程如下图所示：

得到的结果是由两张面拼起来的。

大型出来了，接下来就是如何在曲面上开孔。

既然是两张曲面，我们就可以把这些椭圆曲线做分组，又考虑到椭圆图形的对称性，可以将其中一个椭圆位置放在两张曲面拼接处，这样就可以拆开来做了，如下图所示：

我以其中的一部分为例做讲解

在Rhino中直接在曲面上绘制图形很困难，因此我们可以先将图案在平面上绘制好，然后再对变到曲面上

我以上图中椭圆数目为例，13个完整椭圆+半个椭圆 ,效果如下图所示：

1.首先要对椭圆的位置做精确的定位

在TOP视图中绘制一个平面，使用Rhino中的等分曲线工具（指令：Divide）确定一组定位点，分段的数量设置为27（为什么是27？设想下，最终要将两个曲面拼接起来，而相邻的椭圆之间间距是相同的，那么可以以半个椭圆为单位，总共就应该是13.5*2个），你可以和我设置的不同，但这个数字一定为奇数。

2.绘制椭圆，中心捕捉放置在曲面边缘中点处，短轴端点与竖直直线有一定距离即可

3.直线阵列14份，最后将多出去的半个椭圆修剪掉

4.使用沿着曲面流动工具（指令：FlowAlongSrf）将这组椭圆曲线由平面对变到曲面上

很明显，椭圆发生了形变，靠近外圈的部分被拉伸，靠近内圈的部分被挤压，这个结果好比是一张长条状铁皮上开了这样的孔，然后做扭转和弯曲变形，孔的轮廓形状一定也会变形

即使在流动时将硬性（不变形）设置为是，也会有问题，如下图所示：

如何保证曲面上的曲线形状为椭圆且位置正确，我想在Rhino中需要花费一些时间来解决。
本篇教学的重点来了，就是将GH应用在这种使用Rhino做很困难的造型中。

通过以上的分析过程，我们已经有了制作思路，下面就是将这些思路套用在GH中。

1.将蓝色的正圆曲线拾取到GH中，使用Divide Curve运算器，将曲线等分为27份

后面你可以改变这个数值，所以严谨点，把数值类型设置为奇数

箭头所指的点即为圆的闭合点，也是这组等分点中的第一个点（序号为0）

2.获取定位点

下图中的黄色虚线是假想出来的椭圆，因此红色的点是我们需要的定位点。

挑选这些点的方法很多，下面我将使用Dispatch运算器将这些点间隔的分为两组，具体做法如下：

先解释下Dispatch运算器

P输入端默认情况下的判断方式是True False，会把一组列表中的值按照重复 真假真假真假...的判断方法做分类，判断结果为真的值从A端输出，判断结果为假的值从B端输出。

将其他运算器的计算结果做隐藏，只显示A端输出的点

得到的结果正好和椭圆错开，这是因为正圆的方向反了，只要做反转方向操作即可

如果你的结果本身没有错误，那么恭喜你，无视接下来的操作，直接往第3步看>>>>

不建议直接反转Rhino场景中的曲线方向，可以在GH中接入Flip Curve运算器

这一部分的完整程序图：

这样，定位点就得到了，如下图所示：

3.创建工作平面

通过简单的分析，需要以每个定位点为坐标原点，创建一组垂直于曲面法线方向的工作平面

我们可以先将曲面拾取到GH中，接着搭配使用Surface Closest Point 与Evaluate Surface运算器来创建工作平面。

得到的结果有个明显的错误，由于第一个点的位置正好处在曲面的两个边缘的交点处，因此在这种临界位置，程序在放置第一个工作平面的时候可能会判断失误

如果你的结果是正确的，那么继续无视，请往第5步看>>>>

4.修改有问题的工作平面

接入List Item 运算器，将第一个工作平面（序号为0）挑出来. i 输入端默认就是 0，不用更改，将其他运算器的计算结果隐藏起来，如下图所示：

我们只需要将第一个工作平面绕着它的Y坐标轴（绿色）旋转 90度 即可（为什么为90度，不用解释了吧）

先用Deconstruct Plane运算器 获取工作平面的坐标原点和Y轴向量，再用Rotate 3D运算器将工作平面绕着Y轴向量转90度，输入端A默认以弧度制计算。

最后使用Replace Items 运算器用新得到的工作平面替换之前的工作平面,这个运算器的输入输出端的解释请看其Help

这部分的完整程序图：

5.创建椭圆

直接贴图，不解释了

6.挤出曲面

因为得到的椭圆并不在曲面上，直接裁剪得到的结果并不是很好，需要将它们沿着Cplane的Z方向做挤出曲面

先用Deconstruct Plane运算器获取工作平面的Z轴向量，将单位向量与数字相乘得到挤出向量，如下图所示：

如果希望其在Z轴方向往两侧挤出，可以先将椭圆沿着Z轴移动一定的距离

再将新得到的椭圆反向挤出一定距离，可以在D输入端通过一个表达式 -2*X 来实现类似Rhino中的朝两侧挤出曲线的功能

这一步完成了切孔用的曲面的制作，完整的程序图如下：

你可以把挤出的曲面Bake在Rhino中完成剩下的事情，也可以继续在GH中做>>>>

过程不做细致解释，大概思路是：先计算相交线，再做分割，最后挑出面积最大的那块曲面，如下图所示：

[/hide]

同样的方法处理好另一块曲面的开孔，制作厚度，孔洞边缘倒圆角的过程略。

你还可以将整个制作过程在GH中完成，做出一些更加复杂的形态出来。

谢谢！

作者: simonchen 时间: 2014-6-14 21:03
啧~啧~啧！我本人是很欣赏深大大思路的

，原来这形态可以这样构想滴~~~~~~~

作者: 半醉earth 时间: 2014-6-14 22:02
太给力了，学习一下

作者: unclex 时间: 2014-6-15 01:45
Push Up～～～～～～～

作者: humerk 时间: 2014-6-15 10:37
zhichi !!!!!!

作者: maojiaoliang 时间: 2014-6-15 11:43
丝路很重要

作者: rafales 时间: 2014-6-15 12:58
真棒！启发很大

作者: 470942035 时间: 2014-6-15 13:29
学习学习

作者: haohexie 时间: 2014-6-15 15:55
赞～～～～

作者: ncmooc 时间: 2014-6-15 21:51
帅
赞～～～～

作者: zzkusturica 时间: 2014-6-16 13:08
好东西受教了！

作者: paul 时间: 2014-6-16 14:08
必须支持

作者: LoveQ.ACK 时间: 2014-6-16 14:14
给力

作者: lzjjjs 时间: 2014-6-16 14:59
来学习了~！！

作者: zdjdevil 时间: 2014-6-16 23:27
感谢分享！学习！

作者: 唯爱是魔123 时间: 2014-6-17 06:38
深大又来营养帖了！

作者: 1986 时间: 2014-6-17 14:57

作者: 深蓝Ansen 时间: 2014-6-17 16:33

唯爱是魔123 发表于 2014-6-17 06:38
深大又来营养帖了！

算是给初学者一些启发吧

作者: wuhawuhababy 时间: 2014-6-23 08:49
学习学习

作者: xh007 时间: 2014-6-25 16:02
太给力了，学习一下

作者: G.Y. 时间: 2014-6-29 10:21
曲面开洞也不能Project哈。loft也没有这么准

作者: nnnaaarrr 时间: 2014-7-2 14:58
你好，厚度是怎么处理的呢？

作者: nnnaaarrr 时间: 2014-7-2 16:23

nnnaaarrr 发表于 2014-7-2 14:58
你好，厚度是怎么处理的呢？

了解了。
有问题的工作平面可以添加一个 sort along curve 来解决。

作者: 深蓝Ansen 时间: 2014-7-2 16:38

nnnaaarrr 发表于 2014-7-2 16:23
了解了。
有问题的工作平面可以添加一个 sort along curve 来解决。

做的不错，你提到的方法也不错！

作者: nnnaaarrr 时间: 2014-7-2 17:47

深蓝发表于 2014-7-2 16:38
做的不错，你提到的方法也不错！

整个在grasshoper内完成。

优化了厚度生成与挖孔的过程。

教程适合我这种入门的，哈哈。

作者: iqyuan 时间: 2014-7-24 16:12
一直不会捉这样的东西

作者: iknowhy 时间: 2014-7-28 00:03
感谢分享

作者: iknowhy 时间: 2014-7-28 00:21
逻辑不能再清晰，大赞

作者: 精锐-JI-DIAO 时间: 2014-7-28 21:08
谢谢学习了

作者: maniux 时间: 2014-8-2 10:33
謝謝分享。

作者: kkkpig3 时间: 2014-8-15 13:06
看看什么样的

作者: kkkpig3 时间: 2014-8-15 13:17
看看什么样的

作者: pangl6 时间: 2014-8-19 10:04
来学习一下

作者: kirayamato 时间: 2014-8-21 13:34
好吊的造型

作者: lj09090099 时间: 2014-8-23 21:04
ansen的文章，必须看看

作者: boshu0 时间: 2014-8-25 13:17
学习,楼主强大……

作者: fm0216 时间: 2014-8-26 17:57
学习一下

作者: Caoxuwei 时间: 2014-8-29 00:06
前来学习

作者: 潜龙 时间: 2014-8-30 11:49
看看大神的思路~~~~

作者: 潜龙 时间: 2014-8-30 11:53
精品中的精品

作者: tonglanbing 时间: 2014-9-2 11:32

支持·············

作者: alexlzy1987 时间: 2014-9-22 17:26

作者: A-benji 时间: 2014-10-14 15:54
回复学习回复学习

作者: sisi110 时间: 2014-10-19 17:49
不明觉厉

作者: ec2500 时间: 2014-10-25 22:15
谢谢楼主了

作者: Guanci 时间: 2014-11-12 18:55
很棒的思路学习了

作者: 民工 时间: 2014-11-19 14:46
太给力了，学习一下

作者: 老李学犀牛 时间: 2014-11-27 16:29
哇，看看看看

作者: Aether_Max 时间: 2015-1-29 17:55
来看看…

作者: toplay 时间: 2015-3-8 22:22
楼主辛苦，回复看看

作者: 992300520 时间: 2015-3-15 23:14
学习来的

作者: lengmuhuohun 时间: 2015-6-16 15:04
好教程，学习了

作者: wayne555 时间: 2015-6-29 17:02
太厉害了！！！！

作者: wayne555 时间: 2015-6-30 18:32
非常赞！！！不过有一个问题想问一下楼主，那个扭转和流动的命令可以也在gh中做吗？有个twist电池我不会用啊。。。还有flow的命令gh中没有啊

作者: 深蓝Ansen 时间: 2015-6-30 18:51

wayne555 发表于 2015-6-30 18:32
非常赞！！！不过有一个问题想问一下楼主，那个扭转和流动的命令可以也在gh中做吗？有个twist电池我不会用啊 ...

有的，不过要以插件的方式载入

http://bbs.rhino3d.asia/thread-24522-1-1.html

作者: 明茎遥香 时间: 2015-7-22 19:34
学学怎么做的

作者: fish0410 时间: 2015-7-23 10:31
学习学习~~~~~~~~

作者: zrg031882 时间: 2015-7-28 21:37
很精彩的教材，谢谢分享。

作者: taryyin 时间: 2015-7-30 12:25
学习学习

作者: yihuiyang 时间: 2015-8-14 17:09
好好学gh

作者: Suka 时间: 2015-8-15 09:17
顶起

作者: lmjs 时间: 2015-8-27 17:24
学习学习！！！！

作者: chrischan 时间: 2015-9-2 14:50
太強了！學習中

作者: zrg031882 时间: 2015-11-23 21:26
很好的教材，谢谢老师的详细讲述。

作者: zrg031882 时间: 2015-11-23 21:27
跟着学习了一下。对于在gh中加厚度还是不理解。老师能不能再讲一下。

作者: 夏始春余 时间: 2016-1-21 22:09
啊虽然是老帖子，还是很棒的。

作者: 无聊小子 时间: 2016-4-4 16:22
来学习咯

作者: 无聊小子 时间: 2016-4-4 16:26

深蓝发表于 2014-6-17 16:33
算是给初学者一些启发吧

深蓝大大.最后那张绿色的效果是用什么工具做出来的能透露一下吗?

作者: 明日今朝 时间: 2016-4-22 22:33
这个已经是很复杂了~~

作者: clamxuexue 时间: 2016-5-12 18:38
学习了。。。

作者: FOREVER.M 时间: 2016-6-6 18:28
围观学习，搞起搞起

作者: chuqi26 时间: 2016-6-9 10:18
谢谢，学习

作者: qq1232005 时间: 2016-6-29 13:49
真厉害。

作者: Cecilia512 时间: 2016-8-23 23:52
好厉害！顶

作者: 欧阳天武 时间: 2016-9-8 13:32
赞一个，希望Ansen大大继续努力，多发这样的良心教程

作者: LD龙龙 时间: 2016-9-10 10:17
很不错

作者: lxl217114 时间: 2016-11-13 14:47
膜拜，感觉挺难理解的。

作者: 刘孪娈 时间: 2016-11-13 14:47
学习学习！！！

作者: xysong56 时间: 2016-11-13 21:32
厉害了啦啦啦啦了

作者: xysong56 时间: 2016-11-13 21:33
看看厉害了乐乐乐乐乐乐乐

作者: panaone 时间: 2016-11-22 14:12

欢迎光临 Rhino(犀牛)中国技术支持与推广中心 (http://bbs.rhino3d.asia/)