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Autodesk Maya 2015 - 3D-Animation vom Concept zum Final by Alexander Ostermann

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NURBS MODELING
Kapitel 5
174
5.1 NURBS
Neben dem Polygon Modeling und den Subdivision Surfaces gibt es auch noch
die NURBS, was für Non Uniform Rational B-Spline steht. NURBS Surfaces sind
Flächen, die durch die Berechnung der Abstände von Kurven entstehen. Dadurch
ist es nicht möglich, wie bei Polygonen oder Subdivision Surfaces ein Objekt aus
einem Stück zu bauen, da es aus Flächen besteht,, die aufeinander abgestimmt
werden müssen. Polygone können durch den Befehl M
ERGE VERTICES miteinander
verbunden werden, bei NURBS ist das nicht möglich – eine Fläche muss an eine
andere angepasst und das komplette Modell auf die Art und Weise gebaut wer-
den. Da das Modell aus vielen einzelnen kleinen Flächen erstellt wird, wird
NURBS Modeling auch NURBS Patch Modeling genannt.
All diese Flächen zu verbinden ist nicht so einfach, wie ein Modell aus Polygonen
an einem Stück zu bauen. Dafür werden aber mehr Polygone gebraucht, um das
nötige Detail zu bekommen und Objekte richtig rund und detailliert aussehen zu
lassen. Da NURBS-Flächen aus den Berechnungen zwischen Kurven bestehen,
sind sie automatisch rund und brauchen nicht so viel Detail. Daher bleibt die
Software schneller und läuft flüssiger als mit Polygonen.
Um überhaupt eine NURBS-Fläche zu erstellen, muss die Software Maya in den
Modus S
URFACES gestellt werden, damit sich die Auswahl im Hauptmenü ändert
und Menüpunkte wie EDIT CURVES, SURFACES und EDIT NURBS angezeigt werden
und ausgewählt werden können.
Zuerst müssen zwei Curves mit dem Curve Tool, das unter C
REATE und dort unter
CV CURVE TOOL oder EP CURVE TOOL zu finden ist, erstellt werden. Dabei befindet
sich hinter den CURVE TOOLS auch eine Option Box, in der die Gradzahl (degree)
der Kurve eingestellt werden kann. Bei einer sogenannten first degree curve
(einer Kurve ersten Grades) erscheinen nur einzelne Abschnitte, die ohne einen
weichen Übergang miteinander verbunden sind (Abbildung 5.1). Bei einer soge-
nannten third degree curve (einer Kurve dritten Grades) erscheint eine Kurve mit
weichen Übergängen (Abbildung 5.2). Bei einer Kurve, die mit der Einstellung
B
EZIER erzeugt wurde, wird wie bei Animationskurven eine Kurve mit zwei Control
Points und Tangenten, erstellt. Ansonsten erzeugt jeder Mausklick einen Control
Point. Die Kurve kann Drücken der (Enter)-Taste fertiggestellt werden.
Abbildung 5.1
Eine Kurve ersten Grades
Abbildung 5.2
Eine Kurve dritten Grades
5.1 NURBS
175
Um jetzt eine NURBS-Fläche (NURBS Surface) zu bekommen, werden zwei Kur-
ven benötigt, die optimalerweise die gleiche Anzahl an CVs bzw. Schnittpunkten
haben (Abbildung 5.3). Diese müssen ausgewählt und unter S
URFACES im Haupt-
menü können über den Auswahlpunkt LOFT die Flächen erzeugt werden. Eine
NURBS-Fläche wird mit Isoparms, einer Hülle (der sogenannten Hull), und einer
Control Vertex mit Control Points erstellt.
Abbildung 5.3
Eine Fläche, die zwischen
zwei Kurven erzeugt
wurde
Während es bei Polygonen das Interactive Split Polygon Tool, das Insert Edge
Loop Tool oder aber auch das Merge Tool gibt, erscheint bei den Surfaces eine
Auswahl wie I
SOPARM, HULL, CONTROL VERTEX und SURFACE PATCH bzw. SURFACE POINT
(Abbildung 5.4)
Abbildung 5.4
Das Marking Menu
für die Hand
Isoparms sind in etwa mit den Edges und den Edge Loops bei den Polygonen zu
vergleichen. Durch sie wird in etwa die Form des Modells dargestellt und sie kön-
nen eingefügt werden, indem man im Component Mode über dem Modell die
NURBS MODELING
Kapitel 5
176
rechte Maustaste drückt und die Option ISOPARMS auswählt (Abbildung 5.4).
Wenn man nun mit der linken Maustaste eine der schon existierenden Isoparms
auswählt, bekommt man die Möglichkeit, neue einzufügen (Abbildung 5.5).
Abbildung 5.5
Das Einfügen von
Isoparms
Immer dort, wo sich Isoparms kreuzen, die senkrecht und waagerecht verlaufen,
entsteht ein Punkt einer Control Vertex, mit denen die NURBS-Fläche verändert
werden kann. Diese Punkte der Control Vertex werden mit einer sogenannten
Hull, einer Hülle, verbunden, die in etwa anzeigt, inwieweit die Punkte der Con-
trol Vertex ausgerichtet sind, um die Fläche entsprechend dem Aussehen des
Objektes zu formen (Abbildung 5.6). Die Hülle einer NURBS-Fläche kann auch
permanent angezeigt werden, wenn im Hauptmenü unter D
ISPLAY unter NURBS
die Option H
ULL ausgewählt wird (Abbildung 5.7). Dann wird die Hull für die aktu-
ell ausgewählte Fläche permanent angezeigt, was sehr hilfreich ist, wenn zwei
NURBS-Flächen aneinander angepasst werden sollten. In diesem Fall wird die
Hull in Braun dargestellt, ansonsten ist sie lilafarben, wie in Abbildung 5.6 zu
sehen ist.
Abbildung 5.6
Das Anzeigen der Hull

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