Rhino 7 更新介绍系列 - SubD 细分建模简介

Rhino 7 新功能：SubD 第一部分

作者：Simon

Subdivision Modeling - 细分建模优点

经过三年的研发，Rhino 7 内置了细分建模工具，这套工具旨在帮助设计师在早期概念设计阶段快速探索自由造型以及编辑复杂的有机体造型，缩短设计迭代的周期。

▲参考草图进行快速细分建模

▲通过拉点调整造型，迅速迭代设计

▲使用 SubD 构建的跑车模型

▲有机体造型的音箱

▲enignum III 双人座椅设计

▲Zaha 设计的雕塑，通过细分的工具探索复杂的结构和空间关系

 SubD 的结构

观察 SubD 模型结构的最好方式就是打开它的控制点，这时 SubD 模型的结构将完全呈现出来。SubD 元素构成如下图所示：

使用“选取细分物件”中的这些指令，可以帮助我们快速选中各类元素；

 SubD 与网格

对于未接触过 SubD 建模的用户来说，他们可能对 SubD 这种几何体比较陌生，所以在外形上很容易与网格 mesh 搞混淆，如下图所示，上下这两个外形与结构都一样的网格，但其中一个是 SubD 物件，另一个是网格物件，使用 SubDDisplayToggle  指令进行切换，SubD 物件能在网格状与光滑间来回切换，而网格物件则不发生变化；

如果要令网格物件从粗糙外形变光滑状态，则需要对网格整体进行细分，类似不断在网格表面进行“打磨”，直至外形看着光滑为止。

每次细分就是将每个网格划分成 4 个，所以网格细分是以倍数方式来增加网格数量的，下图的网格模型经过 3 次细分后，网格数由原来的 217 个增加至 13888，这个面数下的网格模型才呈现出光滑的效果，而上方的 SubD 模型仍然以 217 个面保持光滑。

网格一旦过细分后，结构将发生改变，而且不能退回到初始结构。

简单讲，SubD 细分物件就是通过算法，依据用户的指令在后台完成“打磨”工作，我们可以在 SubD 控制网格数非常少的情况下进行建模和编辑，而网格物件属于多边形建模，增加本体网格数量后继续加工出模型所需要的细节以保持光滑状态。

SubD 建模方式

设计师通过对 SubD 物件上的各元素以推、拉的方式进行调整，在实时互动中探索复杂的自由曲面造型。

Rhino 的 SubD 几何体与 NURBS 曲面紧密集成，您可以随时向 SubD 物件添加精确的曲面造型细节（例如修剪、布尔运算、圆角等），以增强概念设计的表现效果。

Rhino 中的 SubD 物件能进行精确测量，如进行拔模角度分析等待，再与 NURBS 曲面相互搭配使用，相信你能轻松地把这种混合建模方式整合到自己的设计工作流程中。

SubD 细分工具

进入 Rhino 7 界面后，您会发现工具列中添加了一个名为“细分工具” 的标签，点击细分工具的标签，就是当前版本下的所有细分工具，而点击细分工具标签后，左侧栏同时切换成适用于细分建模的指令。

由于文章的篇幅有限，Rhino 7 的这套细分工具在此先不做详细讲解。

SubD 的显示速度

相信每一位初次在 Rhino 7 中使用 SubD 建模时都可能发出以下感叹：WOW！Rhino 7 的 SubD 好流畅，像丝滑般跟随着鼠标的指挥，没有卡顿，这体验真棒！ 尤其是 Rhino 5 平台上使用 T-Splines 插件的用户，体会更深。

提问: 

那到底 Rhino 7 的 SubD 与 T-Splines 插件它们的显示效能上有多大差异呢？

我们做一个测试：分别在 Rhino 5 和 Rhino 7 打开以下这张面数为 8790 的沙发模型，然后切换到光滑模式下，在指令栏内输入“testmaxspeed”，回车确认。场景中的模型将自动旋转起来直至测试完成，指令栏会出现测试的帧数结果。

很惊人！从测试结果看，Rhino 7 SubD 的帧数足足比 T-Splines 快了近 5 倍。在 TS 中打开这张沙发靠背的顶点来拖动时，即出现显示卡顿，很是吃力，严重影响建模体验和效率，而在 Rhino 7 中的操作则很流畅，甚至切换在渲染模式下操作模型也同样有比较快的显示速度。

SubD 显示速度的这个优势，非常有利于我们调整面数多和结构较复杂的模型。

总结: 

之所以 Rhino 7 的 SubD 显示速度比 TS 快，究其原因是 Rhino 7 的 SubD 在切换成光滑状态下仍是网格属性，而 TS 在光滑状态下，后台会自动计算成 NURBS 曲面，所以二者的显示效能存在这个差异。

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