Apakah Kurva NURBS dalam Pemodelan 3D?

Jika Anda pernah menggunakan Blender, Maya, atau program 3D lainnya yang serupa, Anda mungkin memperhatikan satu kata yang sangat aneh di antara opsi lainnya saat membuat primitif 3D: kurva NURBS. Apa itu NURBS, dan mengapa Anda harus menggunakannya dalam proyek Anda?

Kurva NURBS dapat digunakan untuk membuat dasar yang sempurna untuk sejumlah mata pelajaran, tugas, dan kebutuhan. Alih-alih berjingkat-jingkat dengan hati-hati di sekitar tepi yang keras dan titik-titik tajam, Anda diberikan lereng yang landai dan kelulusan yang terasa organik, semua berkat kekuatan matematika.

Apa Artinya NURBS?

NURBS adalah singkatan dari B-spline rasional yang tidak seragam—B adalah singkatan dari basis. Apa itu spline, tepatnya?

"Spline" hanyalah istilah mewah yang digunakan untuk menandakan abstraksi antar operator. Sudut linier, 90 derajat, misalnya, dapat diabstraksikan menjadi kurva analog dengan menggunakan tiga titik yang terdiri darinya sebagai referensi matematis.

Alih-alih mendefinisikan kurva secara manual, titik-demi-titik tak terhingga, B-splines memplotnya menggunakan beberapa titik kontrol sebagai gantinya; sesedikit mungkin "simpul" atau "siku" yang akan menghasilkan kurva yang Anda pilih.

Estimasi yang terjadi antara titik kontrol ini disebut interpolasi. Intinya, posisi dan rotasi setiap pegangan bertemu berikutnya melalui protokol rata-rata, menghasilkan satu kurva yang mulus dan berkesinambungan yang membutuhkan sedikit waktu untuk ditafsirkan oleh komputer dan merekonstruksi.

Setiap titik perkiraan di antara titik "nyata" Anda berada tepat di garis. Menyesuaikan pegangan apa pun mengubah karakter titik perantara ini, menciptakan kurva baru di setiap gerakan.

Bagaimana Dengan Bagian "Rasional Tidak Seragam"?

"Tidak seragam" adalah masalah parameterisasi kurva—yaitu, hubungan antara set parameter input Anda dan nilai NURBS output yang ditemukan dalam bentuk barang. Dalam spline chord-length yang tidak seragam, nilai parameter titik kontrol jangkauan terjauh tidak harus sama dengan jumlah bentang yang membentuk kurva secara total.

Dalam kurva non-seragam, beberapa bagian dari kontinum mungkin dipengaruhi oleh nilai-nilai ekstrim di tempat lain. Perbedaan signifikan ini dapat menekan atau menarik bagian lain dari kurva.

Atribut dari setiap nilai parameter yang tidak seragam tidak ada hubungannya dengan panjang sebenarnya dari rentang yang diwakilinya; dengan cara ini, kelengkungan didistribusikan dengan lebih realisme daripada di bawah pendekatan yang sangat seragam.

Dalam arti praktis, karakteristik ini cocok untuk permukaan melengkung yang akan jauh lebih kecil kemungkinannya untuk melengkung atau mendistorsi tekstur apa pun yang diterapkan padanya. Mereka lebih kompleks daripada kurva yang menggunakan parameterisasi seragam, tetapi kompleksitas ini biasanya akan bersinar dengan baik dalam produk akhir Anda.

"Rasional" menggambarkan cara kurva NURBS memprioritaskan "bobot" pengaruh yang dimiliki setiap titik kontrol di atas karakter kurva secara non-homogen. B-spline sederhana, sebaliknya, membanggakan distribusi pengaruh yang sepenuhnya homogen antara setiap titik kontrol berurutan. Jika ini masalahnya, membuat bentuk parabola menjadi tidak mungkin.

Terkait: Cara Menggunakan Pengeditan Proporsional di Blender

Untuk Apa Kurva NURBS Digunakan?

NURBS dalam pemodelan 3D digunakan untuk membuat kurva dan permukaan melengkung.

Kapan pun Anda perlu membuat bentuk lengkung yang unik atau tidak biasa dengan cepat, tanpa khawatir mengukirnya dengan susah payah hanya dengan geometri poligonal murni, kurva NURBS buat mengikuti contoh apa pun dengan mudah. Setiap kali Anda memodelkan sesuatu yang halus atau lulus secara halus adalah waktu yang tepat untuk mengambil satu atau dua kurva NURBS.

Terkadang, akan lebih baik untuk memulai dari awal dengan kurva NURBS tunggal. Di lain waktu, permukaan NURBS dapat digunakan untuk menutupi lebih banyak tanah dengan lebih cepat. Apa bedanya? Itu semua tergantung pada bagaimana Anda berencana mendekati model 3D Anda.

Kurva NURBS dalam Pemodelan 3D

Menggunakan kurva NURBS memberi Anda banyak kendali atas bentuk permukaan model 3D Anda. Mereka dapat dimodifikasi dengan cara yang sama seperti primitif poligonal bisa, dengan bonus tambahan fungsi smoothing yang jauh lebih memaafkan antara setiap titik kontrol.

Kurva NURBS adalah primitif 3D yang sempurna untuk dipilih setiap kali Anda membuat sesuatu seperti vas atau objek berputar simetris lainnya. Banyak program pemodelan 3D memungkinkan Anda mengisi celah antara beberapa kurva NURBS untuk menemukan permukaan NURBS yang akan jatuh secara alami di antara dua benda melengkung.

Di Autodesk Maya, tindakan ini disebut Lofting. Di Blender, Anda dapat melakukannya menggunakan perintah Fill.

Permukaan NURBS dalam Pemodelan 3D

Permukaan NURBS dibuat saat kurva NURBS diekstrusi atau saat dua atau lebih bergabung satu sama lain melintasi ruang 3D di antaranya. "Tambalan" NURBS ini dapat digunakan untuk membangun model 3D Anda sedikit demi sedikit. Mereka juga dapat digunakan untuk melengkapi elemen poligonal dalam model 3D biasa.

Bagaimana permukaan NURBS ditemukan dan dihitung? Jarak linier yang dikurung antara setiap titik kontrol disebut isoparm, dipecah menjadi dua panjang vektor dengan nilai konstan sepanjang sumbu X atau Y Anda.

Setiap isoparm berfungsi sebagai penopang dasar untuk permukaan NURBS yang diturunkan di dalamnya—nilai yang ditemukan ketika baik komponen X dan komponen Y difaktorkan satu sama lain disebut "rentang" antara mereka. Semakin banyak bentang yang dibutuhkan permukaan NURBS Anda, semakin detail permukaan melengkung Anda.

Terkait: Cara Menggunakan Pensil Gemuk di Blender

Kapan Tidak Menggunakan Kurva dan Permukaan NURBS

Karena sedikit lebih rumit daripada garis lurus dan poligon, kurva NURBS biasanya dicadangkan untuk konteks apa pun di mana Anda Model 3D akan dipra-render untuk konsumsi—citra CGI yang diberikan dan animasi 3D adalah dua bidang seni digital di mana NURBS dapat digunakan dengan meninggalkan.

Model desain industri, konten ilmiah dan pendidikan lainnya, dan aplikasi lain secara umum sekitarnya adalah peluang bagus untuk menggunakan kurva NURBS jika Anda memiliki kesempatan untuk memanggang semuanya sebelumnya distribusi. Jika tidak, Anda mungkin perlu menggunakan sesuatu yang tidak terlalu menuntut pada sistem Anda (dan juga sistem audiens Anda).

Dengan hal-hal seperti video game, kurva dan permukaan NURBS dapat menghadirkan tantangan teknis. Untungnya, biasanya cukup mudah untuk menerjemahkan kurva atau permukaan NURBS ke dalam susunan analog geometri poligon. Ketika terjebak di antara granularitas kurva NURBS dan kesederhanaan primitif poligonal yang mudah dirender, ini adalah salah satu cara untuk memanfaatkan yang terbaik dari apa yang ditawarkan keduanya.

Terkait: Lembar Cheat Pintasan Keyboard Essential Blender 3.0

NURBS dalam Pemodelan 3D: Cepat, Halus, dan Fungsional

Mereka mungkin tidak sempurna, tetapi kurva NURBS sangat berguna karena sejumlah alasan. Lain kali Anda punya rencana untuk model dan tidak ada cara untuk sampai ke sana, kami sarankan mencoba NURBS perguruan tinggi.

Bekerja Dengan UV di Blender: Panduan untuk Pemula

Peta UV memungkinkan Anda membuat tekstur objek 3D secara akurat. Kami akan menunjukkan cara bekerja dengan UV di Blender.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis