Rhino是一款专业的NURBS建模软件
Rhinoceros(通常缩写为Rhino或Rhino3D)是一款商业 3D 计算机图形和计算机辅助设计 (CAD)应用软件,由 TLM, Inc, dba Robert McNeel & Associates 开发,这是一家美国私营员工持股公司,成立于 1978 年。Rhinoceros 几何基于NURBS数学模型,专注于在计算机图形中生成曲线和自由曲面的数学精确表示(而不是基于多边形网格的应用程序)。
Rhinoceros 用于计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助制造 (CAM)、快速成型、3D 打印和逆向工程,涉及建筑、工业设计(例如汽车设计、船舶设计)、产品设计(例如珠宝设计)以及多媒体和图形设计等行业。
Rhinoceros 是为Microsoft Windows操作系统和macOS开发的。Rhino 的可视化脚本语言插件Grasshopper由 Robert McNeel & Associates 开发。
Rhinoceros 主要是一款利用NURBS数学模型的自由曲面建模器。Rhinoceros 的应用程序架构和开放的 SDK 使其模块化,并允许用户自定义界面并创建自定义命令和菜单。
自Rhino 7 以来,Rhinoceros 改进了实时渲染功能,以改善照明和阴影。
Rhinoceros 文件格式 (.3DM) 可用于交换 NURBS 几何图形。Rhino 开发人员发起了 openNURBS 计划,为计算机图形软件开发人员提供在应用程序之间准确传输 3-D 几何图形的工具。openNURBS 是一个开源工具包,包含 3DM 文件格式规范、文档、C++ 源代码库和 .NET 2.0 程序集,可在支持的平台(Windows、Windows x64、Mac 和 Linux)上读取和写入文件格式。
Rhino 3D采用的是NURBS曲面建模,NURBS是“非均匀理B样条”(Non-Uniform Rational B-Splines)的缩写。这种用数学方式来描述的曲面,具有极高的精确度。相对于NURBS物体,多边形物体,比如Max里面的多边形建模工具产生的mesh物体,是由许多三角面或四角面组成的物体。
NURBS曲面是真正平滑的曲面。将曲面放大观察它的等参数线,仍然是平滑的,不会像多边形网格物体,放大后就能看到物体的轮廓线是一段段的直线构成的,但是,在Rhino 3D里面,除了等参数线和边界线外,其他都是不可见的。为了显示NURBS曲面为可见的曲面,还是要通过把它转化为可渲染的多边形网格物体,这就存在一个转化精度问题。精度越高,所生成的多边形网格物体就越逼近原始NURBS曲面。如果转化精度不高,可能看到的NURBS曲面就不平滑,甚至会出现轮廓线锯齿的状况。
3D软件非常多,但是运用的领域是各不相同的,归纳起来,可以分为影视动画、建筑室内、工业设计、网络运用等。
Rhino 3D,Alias Studio Tools和Solidthinking属于计算机辅助工业设计软件(CAID),3dsMax,Maya3D,XSI和Lightwave 3D属于影视动画类软件, SketchUp和Lightscape属于建筑室内领域的软件,TrueSpace和Cool 3D则经常用来制作网页3D动画效果。
要特别注意的是,不是所有的3D软件都提供完全的3D功能,比如Rhino 3D就没有3D动画的功能,在没有外挂插件的情况下,Rhino 3D自身的渲染能力不强,实际运用上为让Rhino制作的模型获得最佳渲染效果,通常会在Rhino 3D内安装渲染插件,比如VRay Brazil等渲染插件,或者把Rhino 3D做好的模型导入到其他渲染功能强的软件,比如KeyShot进行渲染。KeyShot是专业的全局照明渲染软件(GI),它自身就没有3D建模的功能,必须导入由其他软件建立的模型。KeyShot支持直接读取Rhino 3D模型,甚至支持嵌入Rhino 3D的链接插件,可以直接在Rhino软件平台上运行。
除了运用的领域不同,各种3D软件的建模方法区别也很大。
主流的建模方法有细分建模方式(Subdivision),NURBS建模方式、变形球建模方式等。
在Max里面就比较常用到细分建模,而Rhino 3D则是完全的NURBS方式建模。因为Rhino 3D不拥有完整的多边形建模功能。了解这点是很重要的。因为不同的建模方式,建模的方法也会有很大的区别,比如用细分建模经常要通过调整复杂的点来塑型,而NURBS一般画出物体的轮廓线,用几个简单的指令就可以产生曲面,然后由多个曲面来构成一个完整的物体。
在NURBS建模方面,Alias Studio Tools应当是首屈一指的,功能完善可靠,计算精确,直接支持模具的制作;
Maya的NURBS工具大多来源于Alias Studio Tools,但未包括一些用于精确计算的工具,所以不适用于工业造型,只适合于视频动画的制作;Rhino和Solidthink等是专门的NURBS建模工具,拥有很强的建模功能,仅次于Alias的Studio Tools。不过,Rhino的极其方便易用,操作的人性化,相对于Alias等高端软件,更容易学习和掌握使用,因此,它并不会被更强大的同类软件所取代。其他的一些软件,如3ds Max、SoftImage等虽然也内置了NURBS建模工具,但功能远不如Rhino 3D强大和专业。
Maya的NURBS工具虽然比较完善,但最好不要把它作为工业造型工具,因为它只重视不标准模型的塑造,精确性不高。如果应付角色动画,Maya的NURBS工具已经绰绰有余;如果从事专业的工业设计,最好选择Alias Studio Tools,Rhinoceros,Solidthinking等专业设计软件。