Lavorare con le superfici NURBS

Vectorworks dispone di diverse funzioni che permettono di creare e modificare le superfici NURBS, ognuna utile per soddisfare diverse esigenze del progettista.

Creare superfici NURBS interpolate

Una superficie interpolata è una superficie NURBS che passa attraverso un array bidimensionale di punti 3D di interpolazione. Le superfici NURBS regolari sono definite dai loro punti di controllo, che possono non giacere sulla superficie e quindi risultare difficili da usare per rimodellare la superficie (è complicato prevedere di quanto un punto di controllo debba essere spostato per rimodellare la superficie in un certo modo). Poiché invece i punti di interpolazione giacciono sulla superficie, è molto più facile modificare questi punti con lo strumento “Modifica” o la Tavolozza Informazioni, facendo in modo che la superficie passi attraverso i punti.

Si può creare ex novo una superficie interpolata, oppure si può convertire in una superficie interpolata una superficie esistente e non ritagliata, per facilitare la sua ri-modellazione.

Nota:Quando una superficie interpolata viene usata in un’altra operazione, come un’operazione booleana o un ritaglio, si trasforma in una superficie a punti di controllo.

Si può creare una superficie NURBS interpolata con il comando “Crea superficie interpolata”.

2.Fare clic per definire l’inizio della serie di punti di interpolazione. Fare ancora clic per definire la fine della serie. Fare clic una terza volta per definire la colonna dei punti di interpolazione.

3.Specificare il numero di punti di interpolazione e il grado di flessibilità sia per la direzione U sia per la direzione V.

Opzione	Descrizione
Direzione U
Numero di Punti	Specifica il numero di punti di interpolazione (fino a 1000) da creare nella direzione U; questo numero deve essere maggiore del grado U.
Grado	Indica la flessibilità della superficie nella direzione U, compresa fra 1 e 28; un numero più grande produce una superficie più variabile.
Direzione V
Numero di Punti	Specifica il numero di punti di interpolazione (fino a 1000) da creare nella direzione V; questo numero deve essere maggiore del grado V.
Grado	Indica la flessibilità della superficie nella direzione V, compresa fra 1 e 28; un numero più grande produce una superficie più variabile.

4.Fare clic su OK per creare la superficie interpolata. L’opzione Mostra vertici della Tavolozza Informazioni deve essere attiva affinché i punti di interpolazione risultino visibili. Utilizzare lo strumento Modifica per rimodellare la superficie NURBS interpolata.

Convertire una superficie in una interpolata

Una superficie NURBS esistente e non ritagliata può essere convertita in una superficie NURBS interpolata per favorirne la ri-modellazione.

Per convertire una superficie NURBS non ritagliata in una superficie interpolata:

Si apre il dialogo Creazione Superficie interpolata, con un numero di punti di interpolazione e un grado suggeriti per la conversione. Questi parametri possono essere modificati.

3.Fare clic su OK per creare la superficie interpolata. Per rendere visibili i punti di interpolazione, attivare l’opzione Mostra Vertici nella Tavolozza Informazioni. Utilizzare lo strumento Modifica per rimodellare la superficie NURBS interpolata.

Creare superfici Loft

Lo strumento “Crea superficie Loft” permette di ricavare una superficie NURBS complessa da due o più sezioni trasversali senza binario, usando un binario e una o più sezioni trasversali, oppure usando due binari e una sezione trasversale.

Il binario è una curva guida che determina la forma delle superfici risultanti; nella modalità a doppio binario, i binari non devono necessariamente intersecare le sezioni trasversali.

Opzione	Descrizione
Loft senza binario	Crea una superficie NURBS usando due o più sezioni trasversali.
Loft con un binario	Crea una superficie NURBS usando un binario e una o più sezioni trasversali.
Loft con doppio binario	Crea una superficie NURBS usando due binari e una sezione trasversale.

In modo simile al comando “Estrusione Multipla”, lo strumento “Crea superficie Loft” crea un oggetto 3D (solido generico) partendo da una serie di altri oggetti. Diversamente da “Estrusione Multipla”, le sezioni trasversali non devono essere necessariamente equidistanti e il profilo risultante può essere controllato per evitare autointersezioni e attorcigliamenti.

Loft senza binario

3.Fare clic su ogni sezione trasversale. Il cursore assume la forma a freccia quando si trova su una sezione trasversale utilizzabile.

A ogni sezione selezionata, è possibile osservare in rosso il tracciato di allineamento proposto.

Nota:Le sezioni trasversali vengono create usando curve NURBS che non necessariamente devono avere la stessa forma o essere complanari. Le curve devono essere necessariamente tutte aperte o tutte chiuse. Si possono utilizzare Punti 3D ma solo alle estremità del loft.

4.Dopo aver selezionato tutte le curve, premere il tasto Invio o il bottone di conferma posto nella Barra di Modo.

5.Specificare le impostazioni desiderate per la creazione della superficie loft.

Opzione	Descrizione
Seleziona la curva	I due bottoni permettono di selezionare ed evidenziare il bordo della precedente o della successiva sezione trasversale.
Inverti	Cambia la direzione della curva per contorcere o al contrario evitare la contorsione della superficie loft.
Punto di allineamento	Seleziona il punto precedente o successivo del bordo della sezione trasversale attiva. Se la sezione non possiede nessun punto angolare, questa opzione non è disponibile.
Allineamento in percentuale	Permette di selezionare punti lungo il bordo continuo, in senso analitico, di una sezione trasversale, mediante percentuale di percorrenza.
Crea interpolazione lineare	Crea un oggetto interpolato linearmente, con facce piane.
Chiudi sezioni trasversali	Crea una superficie loft chiusa su se stessa. Dato che il punto iniziale non può essere selezionato come punto finale di un loft, questa opzione completa automaticamente la connessione.
Crea solido	Crea un solido generico; se si disabilita l’opzione viene creato un gruppo di superfici NURBS in cui tutte le componenti sono perfettamente cucite in modo da sembrare un oggetto solido.
Mantieni le curve	Permette di mantenere o meno le curve generatrici usate per creare la superficie loft.
Anteprima	Visualizza le superfici loft proposte basandosi sulle impostazioni definite.

Loft con un binario

4.Dopo aver selezionato tutte le curve, premere il tasto Invio o il bottone di conferma posto nella Barra di Modo.

5.Definire le impostazioni desiderate (vedere Loft con un binario) e fare clic su OK per chiudere il dialogo e creare la superficie loft.

Nota:Se si usano più curve trasversali, la curva binario deve intersecarle tutte. Se invece si usa una sola curva, essa viene proiettata lungo il binario e non è necessario che lo intersechi.

Loft con doppio binario

3.Fare clic sul primo binario, poi sul secondo ed infine fare clic sulla sezione trasversale.

4.Dopo aver selezionato tutte le curve, premere il tasto Invio o il bottone di conferma posto nella Barra di Modo.

5.Definire le impostazioni desiderate (vedere Loft con un binario) e fare clic su OK per chiudere il dialogo e creare la superficie loft.

La superficie loft risulta diversa a seconda che la curva profilo sia aperta o chiusa e a seconda che gli estremi iniziali e finali dei binari tocchino o meno la curva profilo. In alcuni casi, l’ordine di clic (con cui si identificano i binari) e la posizione di clic (parte della curva profilo su cui si fa clic) produrranno diverse superfici loft.

Stato della curva profilo e dei binari	Effetto dell’ordine di clic sui binari e/o della posizione di clic sul profilo
Curva profilo aperta
L’estremo iniziale/finale di uno dei binari tocca l’estremo iniziale/finale del profilo aperto.	L’ordine di clic sui binari e la posizione di clic sul profilo non hanno effetto sulla creazione della superficie loft.
L’estremo iniziale/finale dei binari non toccano l’estremo iniziale/finale del profilo aperto o non toccano affatto il profilo aperto. I binari non toccano la curva profilo aperta.	Sia l’ordine di clic sui binari sia la posizione in cui si fa clic sul profilo hanno effetto sulla creazione della superficie loft.
Curva profilo chiusa
L’estremo iniziale/finale di uno dei binari tocca la curva profilo chiusa	L’ordine e la posizione di clic non hanno effetto sulla creazione della superficie loft.
L’estremo iniziale/finale dei binari non toccano affatto il profilo chiuso. I binari non toccano la curva profilo chiusa.	L’ordine di clic ha effetto su come viene creata la superficie di loft.

Creazione di superfici da curve

Il comando “Genera superficie NURBS” permette di ricavare una superficie NURBS da una rete di singole curve chiuse (che possono anche essere oggetti 2D chiusi) o da due o più curve NURBS aperte. Queste curve NURBS possono essere complanari o meno, ma le curve NURBS nella direzione U devono intersecare le NURBS nella direzione V esclusivamente in un solo punto.

1. Tracciare due o più curve NURBS aperte in modo che formino una regione chiusa.

Viene creata una superficie NURBS e inserita nella Categoria “NURBS - Superfici rosse”.

Nota:Per creare una superficie NURBS è possibile utilizzare più curve NURBS aperte che però nel loro complesso devono formare una sola regione chiusa. Nell’esempio sottostante la curva posta nel mezzo viene automaticamente scartata per formare la regione di area massima.

Creare una superficie a telo

Vectorworks è in grado di creare automaticamente al di sopra di un oggetto una superficie NURBS rettangolare a telo, che discende fino a un certa quota Z. Ciò è utile per creare superfici che rappresentano tende o tovaglie.

Opzioni	Descrizione
Numero di Punti	Specifica il numero di punti di controllo sulla superficie a telo; maggiore è il numero di punti, più la superficie risulta aderente all’oggetto.
Direzione U	Inserire il numero di punti da creare nella direzione U; questo numero deve essere almeno pari a 3.
Direzione V	Inserire il numero di punti da creare nella direzione V; questo numero deve essere almeno pari a 3.
Valore Piano Z	Specificare il livello di base della superficie a telo, che deve essere inferiore alla massima coordinata Z dell’oggetto.

Creazione di una superficie di raccordo

Il comando “Crea superficie di raccordo” permette di ottenere una superficie tangente a due superfici scelte, ritagliando le superfici originali.

Questo comando è utile per la progettazione di lastre o pannelli metallici (ad esempio per le carrozzerie delle automobili) al fine di assicurare una transizione morbida fra due superfici adiacenti a scopi estetici o di produzione.

Per creare una superficie all’intersezione di due superfici NURBS selezionate:

Si apre il dialogo Impostazioni Raccordo.Inserire il Raggio raccordo desiderato e scegliere il tipo di taglio e di sezione trasversale.

Nota:I seguenti esempi di tipo di taglio mostrati usano una sezione trasversale di tipo circolare e gli esempi di sezione circolare usano un tipo di taglio a tangenza di bordo. Le superfici originali vengono tagliate.

Opzione	Descrizione
Tangenza bordo	Crea un arrotondamento fra le intersezioni minima e massima su entrambi gli estremi del raccordo; questa opzione era l’unica disponibile nelle precedenti versioni di Vectorworks.
Minimo	Taglia la superficie di raccordo nelle aree di intersezione minima rispetto ai contorni della faccia.
Massimo	Taglia la superficie di raccordo nelle aree di intersezione massima rispetto ai contorni della faccia.
Nessuno	Crea un raccordo intero, senza applicare tagli.
Tipo sezione trasversale
Circolare	Crea una superficie di raccordo con sezione trasversale circolare.
Lineare	Crea una superficie di raccordo con sezione trasversale lineare.
Blend tangente continua	Crea una superficie di raccordo con sezione trasversale G1 tangente.
Blend curvatura continua	Crea una superficie di raccordo con sezione trasversale G2 a curvatura continua.
Ritaglia le superfici	Crea una superficie di raccordo con sezione trasversale G2 a curvatura continua.

La posizione della superficie di raccordo dipende dalle Normali delle due superfici originarie: il raccordo infatti viene creato in modo diverso, in base alle direzioni delle Normali. Si ricordi che è possibile controllare la direzione delle Normali tramite la Tavolozza Informazioni.

Creazione di una congiunzione senza cuciture

La superficie di raccordo risultante può essere usata per creare una congiunzione senza cuciture fra superfici NURBS.

1. Selezionare tutte le superfici NURBS interessate e richiamare il comando Unisci per sommare la superficie di raccordo alle superfici NURBS.

2.Con le superfici ancora selezionate, richiamare il comando Converti in NURBS per convertire tutte le superfici del solido in superfici NURBS.

Creazione di superfici di chiusura

Il comando “Crea superfici di chiusura” permette di chiudere superiormente e/o inferiormente delle superfici esistenti, ottenendo così dei solidi, creando delle superfici NURBS complanari. Queste superfici possono poi essere sommate al resto delle superfici con la funzione booleana “Unisci”.

Vengono create delle superfici NURBS per chiudere superiormente e/o inferiormente il solido.

3.Se si desidera creare un solido, selezionare tutte le superfici e richiamare il comando Unisci.

Creare una superficie NURBS tramite rivoluzione di un profilo lungo un binario

È possibile creare superfici NURBS complesse facendo ruotare un profilo lungo una guida (binario). Si tratta di un metodo alternativo, in alcuni casi più semplice da usare, rispetto al metodo di creazione delle superfici tramite Loft.

Il comando “Rivoluzione su binario” crea una superficie NURBS facendo ruotare una curva NURBS planare attorno a un asse. La rivoluzione viene guidata da una curva binario su un piano perpendicolare al piano che contiene la curva profilo e l’asse.

● il binario deve essere una curva NURBS planare che giace su un piano perpendicolare al piano contenente l’asse e il profilo

Il binario definisce l’ambito di rivoluzione; un binario aperto genera delle superfici fino ai suoi estremi.

Proprietà delle superfici NURBS

La Tavolozza Informazioni riporta le proprietà delle superfici NURBS e permette di modificarle.

Opzione	Descrizione
Muovi	Attivare Intero oggetto per modificare tutti i vertici della superficie, “Un solo vertice” per modificare solo i vertici selezionati, Vertici U per modificare tutti i vertici su una riga nella direzione U e Vertici V per modificare tutti i vertici su una riga nella direzione V.
Modifica U/V	Passa in rassegna i vertici della superficie NURBS selezionata nella direzione parametrica U o V.
X, Y, Z / X’, Y’, Z’	A seconda della selezione nel menu a comparsa “Muovi” mostra la posizione della superficie o del vertice attivo; modificare i valori per cambiare la posizione della superficie/vertice.
Grado U	Grado nella direzione parametrica U; aumentando questo valore si aggiungono vertici manipolabili.
Grado V	Grado nella direzione parametrica V; aumentando questo valore si aggiungono vertici manipolabili.
Peso	Le curve e le superfici NURBS vengono determinate matematicamente da punti di controllo pesati. Il peso può variare fra “0,01” e “100”. Un peso al di sopra di 1 “tira” la curva o la superficie verso il punto di controllo; un peso al di sotto di 1 ha l’effetto contrario.
Inverti la Normale	Inverte la direzione delle normali alla superficie.
Elimina fori	Elimina i buchi in una superficie NURBS ritagliata.
Parametri della Superficie NURBS (sola lettura)	Visualizza i parametri delle superfici NURBS.
Mostra Vertici	Attivare questa opzione per visualizzare i punti di controllo delle superfici.
Mostra Normale	Attiva la visualizzazione della Normale, che viene rappresentata come una freccia nera.

Composizione di superfici

Il comando “Componi” (vedere Comporre gli oggetti) può combinare più superfici NURBS in una sola. Inoltre, come già illustrato, questo comando può comporre linee 2D, archi, poligoni aperti, curve NURBS, archi NURBS e poligoni 3D aperti.

Le superfici NURBS aperte, eventualmente tagliate con lo strumento “Taglia” (vedere Ritagliare le superfici NURBS), possono essere composte in una singola superficie NURBS con questo comando.

Scomposizione di superfici

Il comando “Scomponi” (vedere Scomporre gli oggetti) può anche scomporre le superfici NURBS. Inoltre, come già illustrato, questo comando può scomporre poligoni 2D, polilinee 2D, poligoni 3D aperti e curve NURBS create con il comando “Componi”.

Talvolta i metodi di creazione delle superfici, come il comando “Genera superficie NURBS”, possono dare origine a una superficie con discontinuità interne. La maggior parte degli strumenti e dei comandi di modellazione non sono stati progettati per operare su questo tipo di superfici. Il comando “Scomponi” può separare la superficie in componenti NURBS prive di discontinuità.

Ritagliare le superfici NURBS

Lo strumento “Taglia” (vedere Lo strumento Taglia) può operare anche sulle superfici NURBS.

Nota:Le superfici generate da successive azioni di taglio possono essere congiunte con il comando “Componi”: per ulteriori informazioni, vedere Composizione di superfici).

Modalità Taglia in un punto

La superficie viene tagliata dalle curve isoparametriche che passano nel punto su cui si è fatto clic lungo le direzioni U e V.

Nota:Se il punto si trova su una curva isoparametrica già esistente, la superficie viene tagliata in entrambe le direzioni (U e V).

Modalità Taglia con Linea

3.Scegliere nella Barra di Modo una delle due modalità operative: Tutti gli oggetti o Oggetti attualmente selezionati.

Modalità Elimina con Linea

La modalità “Elimina con Linea” divide gli oggetti lungo un vettore di taglio; conserva la parte scelta dall’utente ed elimina la parte eccedente.

Ritagliare e cucire le superfici

Il comando “Taglia e cuci superfici” crea un solido generico a partire da superfici che si intersecano (che possono essere superfici NURBS o solidi come Estrusioni o Rotazioni Attorno).

Le superfici che racchiudono il volume vengono cucite insieme e ritagliate, dando origine a un solido generico.