φυβλαςのβλογ
บล็อกของ phyblas



maya python เบื้องต้น บทที่ ๓๓: การสานพื้นผิวขึ้นจากเส้นโค้ง NURBS
เขียนเมื่อ 2016/03/12 09:38
แก้ไขล่าสุด 2021/09/28 16:42
ในบทที่ ๓๑ ได้รู้วิธีการสร้างเส้นโค้ง NURBS ไปแล้ว อย่างไรก็ตามเส้นโค้ง NURBS เป็นสิ่งที่ยังไม่สามารถนำมาใช้งานได้โดยตรงทันที เพราะเป็นสิ่งที่จะมองไม่เห็นเวลาที่เรนเดอร์ออกมา

การใช้งานเส้นโค้ง NURBS ที่เห็นได้ง่ายที่สุดก็คือการนำมาสร้างเป็นพื้นผิว คือเป็นผิว NURBS หรือโพลิกอน ซึ่งก็มีอยู่หลายวิธีด้วยกัน ในบทนี้จะพูดถึงการนำเส้นโค้งมาถักทอต่อกันเป็นเพื้นผิว เหมือนการนำเส้นด้ายมาร้อยเป็นผ้า

ในบทที่แล้วได้พูดถึงการสร้าง NURBS ขึ้นมาเป็นรูปทรงอย่างง่าย แต่โครงสร้างของผิว NURBS นั้นที่จริงแล้วก็เกิดจากการนำเส้นโค้ง NURBS มาสานกันนั่นเอง ดังนั้นวิธีการสร้างที่เป็นพื้นฐานกว่าอาจเป็นการสร้างขึ้นจากเส้น

ฟังก์ชันที่ใช้สานพื้นผิวขึ้นจากเส้นโค้ง NURBS ก็คือ loft()

loft() เป็นคำสั่งที่ใช้กับเส้นโค้ง NURBS สองเส้นขึ้นไป โดยจะทำการสร้างพื้นผิวเพื่อเชื่อมเส้นโค้งเข้าด้วยกัน

ตัวอย่าง ก่อนอื่นลองสร้างเส้นโค้งขึ้นมาก่อน เป็นเส้นโค้งรูปคลื่น cos
import math
chut = [[0,math.cos(x*math.pi),x] for x in range(11)]
sen1 = mc.curve(ep=chut)
chut = [[-4,4-math.cos(x*math.pi),x] for x in range(11)]
sen2 = mc.curve(ep=chut)
chut = [[-8,math.cos(x*math.pi),x] for x in range(11)]
sen3 = mc.curve(ep=chut)



จากนั้นลองใช้ฟังก์ชัน loft() ดูเลย โดยใส่อาร์กิวเมนต์เป็นชื่อเส้นโค้งทั้ง ๓
mc.loft(sen1,sen2,sen3)

เพียงเท่านี้ก็จะเห็นว่าเกิดพื้นผิว NURBS ขึ้นมาเชื่อมเส้นโค้งทั้ง ๓ เส้นเข้าด้วยกัน



ลำดับของเส้นโค้งที่ใส่ในอาร์กิวเมนต์มีความสำคัญ เพราะเส้นโค้งจะถูกเชื่อมโดยเรียงตามลำดับ ไม่ได้สนว่าตำแหน่งเรียงกันหรือเปล่า

เช่นลองเปลี่ยนเป็น
mc.loft(sen2,sen1,sen3)

จะได้เส้นที่ลากจากเส้น 2 > 1 > 3



หรือถ้าสลับลำดับของเส้นทั้งหมด เช่น 3 > 2 > 1 จะได้ผิวในทิศตรงกันข้ามกับ 1 > 2 > 3
mc.loft(sen3,sen2,sen1)



ซึ่งการที่ด้านหันหน้าลงแบบนี้อาจเป็นผลที่ผิดจากที่ต้องการ หากว่าทิศของหน้าที่หันไม่เป็นไปตามที่ต้องการแบบนี้ให้เพิ่มแฟล็ก rsn (reverseSurfaceNormals) เป็น rsn=1
mc.loft(sen3,sen2,sen1,rsn=1)

แบบนี้จะได้ผลเหมือนกับ mc.loft(sen1,sen2,sen3) คือผิวหันขึ้นด้านบน

หากต้องการให้ผิวปิดล้อมเป็นวงให้เพิ่มแฟล็ก c (close) เป็น c=1
mc.loft(sen1,sen2,sen3,c=1)

แบบนี้ก็จะมีผิวลากเชื่อมระหว่างเส้น 1 กับ 3 ด้วย ปิดกันเป็นวง



ปกติ แล้วผิวที่ลากเชื่อมจะไม่มีการแบ่งส่วน ถ้าต้องการให้ผิวระหว่างเส้นมีการแบ่งย่อยก็ทำได้โดยเพิ่มแฟล็ก ss (sectionSpans) ใส่จำนวนที่ต้องการแบ่ง
mc.loft(sen1,sen2,sen3,ss=4)

แบบนี้ก็จะแบ่งเป็น ๔ ส่วน



นอกจากแปลงเป็นพื้นผิว NURBS แล้ว ก็ยังสามารถแปลงเป็นโพลิกอนได้ด้วย โดยใส่แฟล็ก po (polygon) เป็น po=1

แต่ก่อนที่จะใช้ต้องใช้ฟังก์ชัน nurbsToPolygonsPref() เพื่อกำหนดรูปแบบของโพลิกอนที่ต้องการก่อน
mc.nurbsToPolygonsPref(f=0,pt=1,pc=60)
mc.loft(sen1,sen2,sen3,po=1)





พอนำ loft() มาประยุกต์ใช้ดูแล้วก็จะสามารถสร้างพื้นผิวต่างๆได้ตามที่ต้องการอย่างอิสระ เช่น สามารถใช้เพื่อวาดกราฟสามมิติได้

กรณีนี้อาจเหมาะที่จะใช้เส้นดีกรี 1 มากกว่า ส่วนดีกรีของผิวที่สร้างขึ้นก็สามารถปรับได้ด้วยแฟล็ก d (degree) เช่นกัน

ตัวอย่าง ลองวาดผิวที่โค้งเป็นคลื่น
import math
chut = [[[y,10*math.sin(
        0.1*math.pi*((x-50)**2+(y-50)**2)**0.5),x]
        for y in range(100+1)]
        for x in range(100+1)]
sen = []
for p in chut:
    sen += [mc.curve(p=p,d=1)]
mc.loft(sen,d=1)



หากมีการขยับเส้นโค้งที่เป็นโครงของผิวที่สร้างขึ้นมาผิวนั้นจะขยับตามไปด้วย หากไม่ต้องการให้ขยับตามก็ต้องใส่แฟล็ก ch (constructionHistory) เป็น ch=0 หรือถ้าไม่จำเป็นต้องใช้เส้นแล้วก็ลบเส้นทิ้งหลังจากที่สร้างได้เลย

นอกจากใช้เส้นโค้งที่สร้างจาก curve() แล้ว ยังอาจลองใช้เส้นโค้งวงกลมที่ได้จาก circle() ด้วย

ลองสร้างหอคอยดอกเห็ด
import math
wong = []
for i in range(10):
    r = 5-2*math.cos(i*math.pi) # กำหนดรัศมีวงกลม
    wong += mc.circle(r=r,c=[0,18-2*i,0],nr=[0,1,0],ch=0) # สร้างวงกลม
mc.loft(wong) # นำวงกลมมาถักทอต่อกันเป็นผิว



ลองเอาวงกลมมาเรียงกันเป็นวงกลมแล้วสร้างโดนัทดูก็ทำได้
wong = []
for i in range(36):
    wong += mc.circle(r=4,c=[10,0,0],ch=0)
    mc.rotate(0,10*i,0)
mc.loft(wong,c=1)



โดนัทเรียบๆอาจดูธรรมดาไป ลองทำให้ความกว้างของห่วงข้นๆลงๆก็จะได้โดนัทแบบนี้
import math
wong = []
for i in range(36):
    r = 4+2*math.cos(math.pi*i)
    wong += mc.circle(r=r,c=[10,0,0],ch=0)
    mc.rotate(0,10*i,0)
mc.loft(wong,c=1)



หรืออาจลองทำเป็นครัวซ็องก็ได้
import math
wong = []
for i in range(1,36):
    r = 4-4*math.cos(math.pi*i/18)
    wong += mc.circle(r=r,c=[10,0,0],ch=0)
    mc.rotate(0,10*i,0)
mc.loft(wong)





จะเห็นว่าสามารถสร้างพื้นผิวรูปร่างต่างๆได้มากมายจากการใช้เส้นโค้งมาถัดทอสานกัน



อ้างอิง

<< บทที่แล้ว      บทถัดไป >>
หน้าสารบัญ


-----------------------------------------

囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧

ดูสถิติของหน้านี้

หมวดหมู่

-- คอมพิวเตอร์ >> เขียนโปรแกรม >> python >> mayapython
-- คอมพิวเตอร์ >> 3D >> maya

ไม่อนุญาตให้นำเนื้อหาของบทความไปลงที่อื่นโดยไม่ได้ขออนุญาตโดยเด็ดขาด หากต้องการนำบางส่วนไปลงสามารถทำได้โดยต้องไม่ใช่การก๊อปแปะแต่ให้เปลี่ยนคำพูดเป็นของตัวเอง หรือไม่ก็เขียนในลักษณะการยกข้อความอ้างอิง และไม่ว่ากรณีไหนก็ตาม ต้องให้เครดิตพร้อมใส่ลิงก์ของทุกบทความที่มีการใช้เนื้อหาเสมอ

สารบัญ

รวมคำแปลวลีเด็ดจากญี่ปุ่น
มอดูลต่างๆ
-- numpy
-- matplotlib

-- pandas
-- manim
-- opencv
-- pyqt
-- pytorch
การเรียนรู้ของเครื่อง
-- โครงข่าย
     ประสาทเทียม
ภาษา javascript
ภาษา mongol
ภาษาศาสตร์
maya
ความน่าจะเป็น
บันทึกในญี่ปุ่น
บันทึกในจีน
-- บันทึกในปักกิ่ง
-- บันทึกในฮ่องกง
-- บันทึกในมาเก๊า
บันทึกในไต้หวัน
บันทึกในยุโรปเหนือ
บันทึกในประเทศอื่นๆ
qiita
บทความอื่นๆ

บทความแบ่งตามหมวด



ติดตามอัปเดตของบล็อกได้ที่แฟนเพจ

  ค้นหาบทความ

  บทความล่าสุด

นั่งรถไฟตามสายอิชิโนมากิมาลงที่สถานีทากางิโจวเมืองมัตสึชิมะเปลี่ยนรถไฟไปยังสายหลักโทวโฮกุ
โนบิรุ ซากสถานีรถไฟเก่าและสวนอธิษฐานฟื้นฟูภัยพิบัติแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในญี่ปุ่นตะวันออกเมืองฮิงาชิมัตสึชิมะ
เดินเล่นชมนกนางนวลแถวลานกว้างริมฝั่งทะเลเมืองโอนางาวะ ดูซากป้อมยามเก่าที่ถูกทำลายจากคลื่นทสึนามิ แล้วนั่งรถไฟกลับจากสถานีโอนางาวะ
ซีพัลเพียร์โอนางาวะ ณ เมืองเล็กๆริมชายฝั่งอ่าวสุดทางรถไฟสายอิชิโนมากิซึ่งฟื้นฟูขึ้นหลังเหตุการณ์คลื่นทสึนามิ
การทำให้สายอักขระใน dart สามารถแปลงข้อความแบบ sprintf ได้เหมือนใน python หรือ ruby

  บทความแนะนำ

ตัวอักษรกรีกและเปรียบเทียบการใช้งานในภาษากรีกโบราณและกรีกสมัยใหม่
ที่มาของอักษรไทยและความเกี่ยวพันกับอักษรอื่นๆในตระกูลอักษรพราหมี
การสร้างแบบจำลองสามมิติเป็นไฟล์ .obj วิธีการอย่างง่ายที่ไม่ว่าใครก็ลองทำได้ทันที
รวมรายชื่อนักร้องเพลงกวางตุ้ง
ภาษาจีนแบ่งเป็นสำเนียงอะไรบ้าง มีความแตกต่างกันมากแค่ไหน
ทำความเข้าใจระบอบประชาธิปไตยจากประวัติศาสตร์ความเป็นมา
เรียนรู้วิธีการใช้ regular expression (regex)
การใช้ unix shell เบื้องต้น ใน linux และ mac
g ในภาษาญี่ปุ่นออกเสียง "ก" หรือ "ง" กันแน่
ทำความรู้จักกับปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง
ค้นพบระบบดาวเคราะห์ ๘ ดวง เบื้องหลังความสำเร็จคือปัญญาประดิษฐ์ (AI)
หอดูดาวโบราณปักกิ่ง ตอนที่ ๑: แท่นสังเกตการณ์และสวนดอกไม้
พิพิธภัณฑ์สถาปัตยกรรมโบราณปักกิ่ง
เที่ยวเมืองตานตง ล่องเรือในน่านน้ำเกาหลีเหนือ
ตระเวนเที่ยวตามรอยฉากของอนิเมะในญี่ปุ่น
เที่ยวชมหอดูดาวที่ฐานสังเกตการณ์ซิงหลง
ทำไมจึงไม่ควรเขียนวรรณยุกต์เวลาทับศัพท์ภาษาต่างประเทศ

บทความแต่ละเดือน

2024年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2023年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2022年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2021年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2020年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

ค้นบทความเก่ากว่านั้น

ไทย

日本語

中文