Volnoplošné modelování, T-spline

Zatím, co běžné modelování probíhá na základě 2D náčrtů s kótami, s přesnými rozměry, s náčrty přesně rozmístěnými v prostoru, volnoplošné modelování umožňuje pracovat s tvary podobně, jako jsme, když jsme byli děti, tvarovali něco z plastelíny. Tvary ale nemačkáme prsty, ale taháme a tlačíme na části síťové struktury, na její vrcholy, spojnice a plochy. A můžeme si zvolit, zda se plocha pod našima rukama má deformovat v plynulých tvarech (T-spline) nebo se má někde vytvořit ostrá hrana. Síť, za kterou taháme, si můžeme libovolně kdekoli zhustit, nebo naopak zjednodušit, udělat větší "oka", to podle toho, jak veliký, jak podrobný tvar chceme někde vymodelovat.

Zmínky o volnoplošném modelování najdete pod různými názvy:

• volnoplošné modelování
• sculpting
• T-splines
• forms

Rozdíl oproti modelování přes 2D náčrty je v tom, že modelování volného tvaru se v timeline ukáže jako jedna operace. Nedá se vrátit v čase, nedá se otevřít náčrt někde zpátky v čase na timeline, co jednou ve tvaru uděláte, to už nevrátíte. Návrat zpět v čase je možný jen přes Undo, to pokud výkres neuložíte, nebo přes návrat k nějaké předchozí dříve uložené verzi.

Volnoplošné modelování v T-spline plochách je důležitá schopnost programu Fusion 360, je to silnější a praktičtější nástroj než je loft mezi dvěma křivkami.

• Inventorblog - návody Matěje Škarky česky , bohužel nedokončený, chybí druhý díl
• Youtube kanál Autodesk Fusion 360

Poznámky

Volnoplošné modelování je trochu jiný svět. Jako u všeho i v tomto případě jsem až po nějaké praxi pochopil, co mi radí ostatní. Třeba jedna rada u volnoplošného modelování zní:
PŘI VYTVÁŘENÍ MODELU ZAČNĚTE U JEDNODUCHÉHO TVARU A TEN POSTUPNĚ UPRAVUJTE A PŘIDÁVEJTE VÍCE A VÍCE DETAILŮ.

Tak jsem některé věci dělal napětkrát, než jsem se naučil postup a taktiku, kterou se dostanu ke kýženému výsledku.

Důležitý poznatek pro mě byl, že se nad plochami, které volnoplošným modelováním vzniknou, dají definovat operace obrábění pro můj stroj. Není třeba plochy převádět na objemy, CAM vypočte dráhy nástroje tak, aby vzniknul na polotovaru tvar nadefinovaný ve výkrese jako t-spline plocha.

Pojmy

Nějaká slovíčka:

• vertex - vrchol
• edge - hrana
• face - plocha
• straighten - napřímení
• creasing - udělat puky jako na kalhotách

Fusion 360 je T-spline modelář.

NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) a T-spliny (T-Splines) jsou oba matematické metody používané v počítačové grafice při modelování ploch.

NURBS jsou založeny na B-splinech, což jsou matematické křivky a plochy, které jsou definovány pomocí bodů ovládání a váh. Každý bod ovládání má asociovanou váhu, což umožňuje NURBS reprezentovat širokou škálu tvarů s různými úrovněmi zakřivení.

T-spliny jsou také založeny na B-splinech, ale mají navíc schopnost snadného přidávání nebo odstraňování bodů ovládání, aniž by byla narušena spojitost nebo hladkost plochy. To umožňuje rychlejší iterativní úpravy modelů a přizpůsobení geometrie s menšími rušivými úpravami. T-spliny jsou flexibilnější, co se týče úprav geometrie. Mohou se snadno přizpůsobit změnám topologie povrchu bez potřeby komplikovaných úprav.