เนอหา: บทท 2NURBS 01

การขนรปดวยคณลกษณะ เนรบ ตอนท 1

จากทไดกลาวมาแลวในบททผานมาวาโปรแกรม Maya มคณลกษณะของพนผวทเออตอการขนรปไดเปนอยางด รปทรงทเราตองการมความหลากหลายในเชงโครงสราง วธการไปใหถงจดหมายคอการขนรปใหสวยงามตาม ความตองการนนยอมมหลายวธ ในโปรแกรมไดแบงประเภทคณลกษณะของพนผวไวสามประเภทคอ NURBS, Polygons และ Sub-Division โดยทงสามคณลกษณะมจดเดนทตางกน การตโจทยใหแตกและเลอกใช คณลกษณะทเหมาะสมกบรปทรงทตองการคอหวใจในการทำางาน และจะสงผลใหการขนรปนนเกดประโยชน สงสด อกทงในบางรปทรงทมความซบซอนสง อาจมความจำาเปนตองใชคณลกษณะพนผวมากกวาหนงอยาง ผสมกนใหไดรปตามตองการ ดงนนในบทเรยนนจะมงเนนใหนกศกษาเกดความเขาใจในคณลกษณะแตละ ประเภท และสามารถตดสนใจเลอกใชใหเกดความเหมาะสมตอไป

จากภาพตวอยางจะสงเกตไดวาในการขนรปทรงกลม (Sphere) นน ถาขนดวยคณลกษณะของพนผวทตางกน รปทรงทไดกจะมความแตกตางเชนกน ทงนขนอยกบผสรางวาตองการนำาลก Sphere นไปทำาอะไร แลวความ ตางกนนอยบนพนฐานของอะไรละ จะตอบคำาถามนไดเราตองเขาใจลกษณะโครงสรางพนฐานของแตละ คณลกษณะกอน

NURBS Primitives

เรามาทำาความรจกเรมจากคณลกษณะเนรบกนกอน วตถแบบเนรบเกดขนมาไดอยางไร ถานกศกษาสงเกตดจะ พบวาเนรบเกดขนมาจากเสน Curves หลายๆเสนเชอมตอกนขนเปนพนผว เสน Curves คออะไร ถาจะเรยกให เขาใจอยางงายๆกคอเสนโคงนนเอง ดงนนวตถทขนรปดวยคณลกษณะ NURBS จงมลกษณะเดนในเรองของเนรบในมายาประกอบดวยรปทรงหลกๆแปดประเภท คอ Sphere, Cube, Cylinder, Cone, Plane, Torus, Circle และ Square (ดภาพท 4.3 ประกอบ) โดยทกอนจดเปนรปทรง ยกเวน Circle และ Square ทจดเปนเสน Curves เนองจากเปนเพยงเสนๆเดยวและไมมระนาบเชอมตอกน แลวจะสามารถสรางเปนรปทรงหรอพนผวจาก สองอนนไดอยางไร ทงนในมายาเราสามารถสรางพนผวไดหลายวธ เสน Curves ทงสองแบบนยอมสามารถ พฒนาเปนรปทรงได ซงรายละเอยดจะกลาวถงในสวนตอไปของบทเรยน

คณลกษณะ NURBS หรอทเรยกวา Non-Uniform Rational B-Spline นน จากททราบกนวามขอเดนในเรองของ การขนรปวตถทมความโคงมน แตกมขอเสยอยเชนกนในเรองของการ Edit รปทรง ซงทำาไดยากกวา Polygons และ Sub-Division อยมาก จากภาพตวอยางท 4.5 จะพบวาเมอทำาการ Edit รปทรงในโหมด Vertex (แกไขทจด) จดบน NURBS จะไมอยบนเสน Segments แตจะลอยอย (ดงรปซาย) ในขณะท Polygons จดจะอยบนเสน (รป ขวา) ทำาใหงายตอการจดวางไดดงใจ ทงนเนองจากเสนของ NURBS เกดขนมาจากเสน Curves ซงเกดจากการ คำานวณคาความโคง ไมใชการนำาจดมาตอกนใหเกดเปนเสนดงเชน Polygons

ทำาความเขาใจกบคาคณลกษณะของ NURBS NURBS Primitives Attributes

ร ปทรง NURBS แตละร ปทรงจะมช ดการต งค าคณล กษณะ (Attributes) เฉพาะของตวเอง คาเหลานจะมผลตอ ลกษณะ รปทรง ของ NURBS ทสรางวาจะมลกษณะเชนใด โดยม Attributes หลกๆทมความสำาคญดงน

Radius คอคารศมของวตถ คารศมของวตถแตละรปทรงมการวดคาทแตก

ตางกน อยางเชนรปเนรบทรงกลม (NURBS Sphere) คารศมคอคาจากจดศนยกลางของวตถถงสวนทเปนบรเวณพนผวโดยรอบ สวนรปทรงโดนท (NURBS Torus) จะวดจากจดศนยกลางของวตถบรเวณทเปนทวางไปถงบรเวณขอบวงกลมดานนอก การเพมหรอลดคา Radius จะสงผลกบขนาดของวตถโดยตรง คลายกบการใช Scale Tool โดยวตถจะมขนาดทใหญขนใน Scale ท เทากนทงวตถ

Start Sweep เปนการกำาหนดจดเรมตนอางองขององศาในการหมนรอบแกนของ

วตถในการคำานวณสรางพนผว โดยมคาตงแต 0 – 360 องศา วตถทสรางขนมาแบบปกตจะมคา Start Sweep = 0 ซงวตถจะมลกษณะทบเพราะมพนผวหมน

End Sweep มหนาทเชนเดยวกบ Start Sweep แต End Sweep เปนการ

กำาหนดจดสนสดของรอบการหมนสรางพนผว ซงม คาแยกเปนอสระออกจาก Start Sweep ยกตวอยางเชน วตถหน งถ า เราต งค า Start Sweep ไวท 90 องศา และ ค า End Sweep ไวท 90 องศา น นหมายความวาวตถช นน นจะมการหมนสรางพนผวเพยง 180 องศา (เนองจาก 360 – 90 – 90 = 180) นนเอง

Minor Sweep คานจะมเฉพาะในวตถ NURBS รปทรง Torus เทานน เนองจาก

Torus มคณลกษณะพเศษตางจากอนอน เพราะวามสวนทเปนชองวางตรงกลาง (บรเวณชองวางตรงกลางโดนท) คา Minor Sweep นมสวนคลายกบ Start และ End Sweep เพยงแตจะควบคมเฉพาะสวนของวงกลมเลกในบรเวณลำาตวโดนท สงเกตภาพตวอยาง ท 4.7 แสดง Torus ทมคา Minor Sweep ท 360, 180 และ 90 ตามลำาดบจากซายไปขวา

Degree ในสวนนคาทใสจะไมใชตวเลขเหมอนในสวนอนๆ แตจะมคาใหเลอกได

เพยงสองชนดคอ Cubic และ Linear โดยคาปกตเมอเราสรางวตถขนมาจะเปนคา Cubic มผลใหวตถมความโคงมน ถาเราเปลยนคาเปน Linear วตถ จะเปลยนเปนลกษณะเหลยม คลายๆกบ Polygons แทน (ดภาพประกอบท 4.8)

Sections กบ Spans คาทงสองนเปรยบไดกบคา Segments ของ Polygons เปนการ

กำาหนดวาในแนวแกน X และ Y จะมเสนทใชแบง วตถออกเปน faces จำานวนกเสนตอดาน คาเหลานจะมผลตอการ Edit วตถตอไป วตถทม Sections และ Spans มากยอมสงผลใหการประมวลผลของเครองหนกมากขนดวย แตในขณะเดยวกน เรากจะมเสนและจดไว ใชในการ Edit เพมมากขน ดงนนในการทำางานใหไดประสทธภาพสงสด ผใชจงมความจำาเปนตองหาความพอด ระหวางสองสวนน (ดภาพประกอบท 4.9)

Patches U, Patches V แ ล ะ Subdivision Width, Subdivision Height

ทงสองหวขอนมการทำาหนาทเชนเดยวกบ Sections และ Spans แตกตางกนท Patches U, V จะอยในหวขอ ของรปทรง NURBS Cube และ Subdivision Width, Height จะอยภายใตรปทรง Plane (ดภาพประกอบท 4.10)

แบบฝกหด

จงสรางโมเดลแบบ Nurbs

1. Sphere โดยตงคา Span UV ท 8/122. Sphere โดยตงคา Start Sweep = 180 องศา3. Torus โดยตงคา Minor Sweep = 90 องศา