T-Splinesについて

T-Splinesは、コンピュータ支援設計(CAD)ソフトウェアでサーフェスを作成するための強力な
Rhinocerosのプラグインソフトになります。T-Splinesは従来のCADNURBS技術と互換性があ
り、柔軟性、編集性、および使い勝手が大幅に改善され、格段にモデリング時間の短縮に繋が
ります。

             T-Splinesギャラリーから抜粋。T-Splinesは滑らかな基本形状の作成を簡素化します。

T-Splinesを使用すると次のことができます。
1.滑らかで有機的なデザイン
2.編集が素早くでき容易
3.リモデリングを行わないで製造するためのモデルのエクスポート

RhinoだけでなくT-Splinesを用いてモデリングする理由
T-Splinesを用いると、自由形状のサーフェスを生成するためのワークフローとツールがRhinoに
追加され、ポリゴンモデリングが可能になります。T-Splines
は、1つのモデル全体を作成するとき、またはRhinoのモデルに有機的なコンポーネントを追加す
るときに使用でき、Rhinoを補完する役割を果たします。

T-Splinesの使用時、Rhinoのユーザーは各種形状を直感的で簡単かつすばやく探索でき、想
像から実際の3Dモデル作成までに要する時間を短縮できます。

T-SplinesはRhinoの完全統合型プラグインです。T-SplinesのツールバーはRhinoの標準ツール
バーの中に含まれています。T-SplinesのヘルプはRhinoのヘルプメニューを介してアクセスでき
ます。Rhinoのコマンドの多くはT-Splinesサーフェス上で動作します。

T-SplinesはRhinoとどのように連動するか
T-SplinesはRhinoの完全統合型プラグインです。T-SplinesのツールバーはRhinoの標準ツール
バーの中に含まれています。T-SplinesのヘルプはRhinoのヘルプメニューを介してアクセスでき
ます。Rhinoのコマンドの多くはT-Splinesサーフェス上で動作します。

T-Splinesの利点

T-Splinesバージョン2.0の持つワークフローの多くはポリゴンモデリング、すなわち動画とコンピ
ュータグラフィックで確立されたワークフローに基づいています。ポリゴンモデリングは、編集可能
な基本モデルをすばやく直感的に作成するとき使用できます。その他のT-Splinesワークフロー
は、複数の曲線から1つのサーフェスを生成するというより従来の手法を基礎としています。

T-Splinesポリゴンモデリング

3Dコンピュータグラフィックにおいて、ポリゴンモデリングは、ポリゴンを用いてサーフェスを表現
することによってオブジェクトをモデリングする手法です。ポリゴンモデリングに使用する基本オブ
ジェクトは、頂点、すなわち、3次元空間における点です。1つの直線で連結された2つの頂点は1
つのエッジをなします。3つのエッジで互いに接続されている3つの頂点はもっとも簡単なポリゴ
ンである三角形をなします。4つのエッジを持つポリゴン(通称四角形)と三角形は、ポリゴンモデ
リングに使用する最も一般的な形状です。頂点を共有することによって連結する一連のポリゴン
をメッシュと呼びます。左図に示すように、メッシュは平らなファセット面から構成されます。

T-Splinesのサーフェスは、四角いメッシュか滑らかなサーフェスとして表示されます。T-
Splinesのメッシュは実際のところ、T-Splinesを可視化するための高速、簡素、かつ滑らかでな
い方法であり、T-Splinesが四角いメッシュとして表示されるときは「ボックスモード」になります。


ポリゴンモデルとそれぞれの滑らかなサーフェスの例
ポリゴンモデリングの基本要素(左から):エッジ、三角形、四角形、メッシュ.









左図は、「ボックスモード」と「スムーズモード」で表示されるT-Splinesのサーフェスの例です。

3Dコンピュータグラフィックにおいて、ポリゴンモデリングは、ポリゴンを用いてサーフェスを表現
することによってオブジェクトをモデリングする手法です。ポリゴンモデリングに使用する基本オブ
ジェクトは、頂点、すなわち、3次元空間における点です。1つの直線で連結された2つの頂点は1
つのエッジをなします。3つのエッジで互いに接続されている3つの頂点はもっとも簡単なポリゴ
ンである三角形をなします。4つのエッジを持つポリゴン(通称四角形)と三角形は、ポリゴンモデ
リングに使用する最も一般的な形状です。頂点を共有することによって連結する一連のポリゴン
をメッシュと呼びます。左図に示すように、メッシュは平らなファセット面から構成されます。

T-Splinesのサーフェスは、四角いメッシュか滑らかなサーフェスとして表示されます。T-
Splinesのメッシュは実際のところ、T-Splinesを可視化するための高速、簡素、かつ滑らかでな
い方法であり、T-Splinesが四角いメッシュとして表示されるときは「ボックスモード」になります。


ポリゴンモデリングを用いてT-Splinesのサーフェスを作成するには多くの方法があります。各
方法に共通の技術として、基本ポリゴンモデリング、ボックスモデリングと呼ぶポリゴンモデリン
グの一般サブセット(本節に両者を説明)、および各種ラインからのサーフェス作成があります。

基本ポリゴンモデリングの技術は、個々の頂点の配置を中心としています。ポリゴンの追加
サーフェスの細分、セグメントの押し出し、エッジの併合などの操作はポリゴンモデリングに共
通です。

ボックスモデリング(細分モデリング)は単一のボックスで始まり、押し出しによってボックスを変
更して徐々にディティールをモデルに追加します。完成したサーフェスはボックスモデルをなめら
かにしたものになります。

ボックスモデリングと基本ポリゴンモデリングは互いに独立しているわけではなく、同一モデルに
ついてしばしば使用されます。ボックスモデリングのほうがより簡単かつ高速に使用できます
が、ポリゴンモデリングはより万能であり、より詳細なモデリングと形状管理が可能です。この両
手法を用いる設計プロセスを、多くの特定のモデリング状況に適用できます。

T-Splinesポリゴンモデリングはユニーク

 T-Splinesは、NURBSとポリゴンモデリング手法を1つのワークフローの中に統合する唯一の
ソフトウェアです。さらに、T-Splinesは、サーフェスの変更または湾曲を行うことなく局所的に
ィティールの領域を増やす機能を導入することによって、従来のポリゴンモデリングのワークフ
ローを改善しています。

ポリゴンモデリングの基本要素
1. 平面
2. エッジの押し出し
3. エッジの併合
4. 穴埋め
5. 滑らかなサーフェス

ボックスモデリングの基本要素
1. ボックス
2. 押し出し
3. 押し出し
4. 滑らかなサーフェスとして表示

T-Splines−Rhino NURBS間のサーフェスの互換性

 あらゆるT-SplinesサーフェスはNURBSサーフェスと完全に互換であり解像度に依存しま
せん。これは、NURBUS面のように、(モザイクの設定に応じて)オブジェクトを好きなだけ拡大でき
てファセット面は表示されないことを意味しています。ポリゴンと分割面(動画で用いる一般面)を
備えた他のソフトウェアパッケージで作成するモデルは、NURBSとの互換性がありません。この
NURBSとの互換性が製造とワークフローにおける利点を生み出しています。

 NURBSとの互換性により、製造可能なRhinoNURBS形状を生じるワークフローの中で万能な
ポリゴンモデリングを使用できます。T-Splinesモデルは、可視化と生産の両方(すなわち、CNC
マシニング、レーザー切削、詳細な設計図、迅速なプロトタイピング、解析など)について
RhinoNURBSモデルと同様に使用できます。


T-Splinesサーフェスを用いた迅速なプロトタイピングの例












T-Splinesモデルの解析例。圧力(左)と逸脱(中央)の解析はSolidWorks、曲率の解析(右)はRhinoによる。





T-Splinesモデルの製造例
帰属:Collins Machine & Tool Co.
T-SplinesはNURBSと互換であることにより、モデリング技術を混合することができます。T-
SplinesツールでT-Splinesサーフェスを作成し、その上でブール演算、フィレット、変形などの
Rhinoツールか解析ツールを使用できます。どのようなT-Splinesサーフェスでも、Rhinoコマン
ドの実行時にRhinoポリサーフェスのように扱うことができます。
T-SplinesサーフェスとNURBSワークフロー
を備えたモデルの例。最初のT-Splinesサー
フェスは右側、NURBSでディティールを加工
した最終モデルは左側です。

局所ディティールの領域

T-Splinesと従来のポリゴンモデリングワークフローの相違でもう一つ重要な点は、T-Splinesに
はT点を含めることができることです。T点については「T-Splinesの解剖」の節で詳述しますが、
T点は基本的に面の中央で管理点の並びを終わらせることによってサーフェスの複雑さを低減
します。サーフェスの曲率はここで滑らかになります(C2連続性)。

細分サーフェスにはT点がなく、ディティールは結局三角形か星状点になります。これによってレ
ンダリング時に陰影アーチファクトが生じ、サーフェス曲率の管理を困難にします。NURBSにもT
点はなく、NURBSの細部はサーフェス全体を横断します。
メッシュ三角形分割(左)、

T点を持つT-Splines(中央)、

およびNURBSサーフェス(右)の例






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Rhinoceros、Flamingo
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