Blender 3D:從新手到專業/貝塞爾曲線入門
|
|
適用的Blender版本:2.75。 |
注意:有些圖片已經過時。

- 首先啟動一個新的Blender專案,並刪除預設的立方體。
- 按下: SHIFT + A → 曲線 → 貝塞爾曲線來建立一個新的曲線。切換到頂檢視 NUM7 以獲得更清晰的檢視。你可能還想稍微放大一點。 TAB 進入編輯模式。
帶有像馬陸腿一樣額外傾斜線條的黑色線就是貝塞爾曲線。白色或橙色的點是控制點,其中粉色控制柄線中間的點定義了曲線段的端點。
按下 A 取消選擇,使所有控制點變黑,連線它們的線變紅。你可以 RMB 點選任何點來選擇它;但是,選擇曲線端點會選擇透過它的整個控制柄線。
你可以用通常的方式移動選定的點,使用 G :注意移動端點會導致曲線彎曲,使其始終連線到端點。僅移動控制柄末端的點會影響曲線的內部,使其彎曲得更多或更少地遠離端點:嘗試移動其中一個點,注意控制柄如何變長或變短,以及如何自動旋轉以保持一條直線。
或者,你可以選擇端點(這會選擇整個控制柄,記住)並使用 R 旋轉控制柄,使用 S 使其變長或變短。

在曲線上下文
在“屬性”視窗中,更往下你會看到“活動樣條線”面板。(這僅在編輯模式下可見。)注意“解析度:”標籤旁邊的可編輯欄位,可能顯示“U:12”。該數字控制曲線在渲染時轉換為的直線段數量;這些段越多,結果越平滑,但會增加渲染時間。
|
沒錯。儘管聽起來很尷尬,但Blender實際上無法渲染曲線。它必須在渲染之前透過一系列直線段來逼近每條曲線。 |
此解析度設定也用於將曲線轉換為網格( ALT + C )。
到目前為止,你的貝塞爾曲線只有一段。你可以通過幾種不同的方式新增線段。
- 回到編輯模式, RMB 點選整個曲線的任一端的端點,並使用 E 擴充套件連線到同一端點的新曲線段。(我們不會說“擠出”,以免與後面討論的不同擠出函式混淆。)
- RMB 點選整個曲線的任一端的端點,並 CTRL + LMB 點選新線段端點將要到達的位置;新線段將立即新增到前一個端點和新端點之間。
- 選擇單個曲線段的端點,按下 W 並從選單中選擇“細分”。這會將曲線段分成兩個新的連線線段。
注意,如果在選擇不是整個曲線的精確端點時 CTRL + LMB ,它會新增一個不連線到現有曲線任何部分的新控制柄。你可以從此控制柄擴充套件以建立一整套新的曲線段,這些曲線段仍然是同一曲線物件的一部分,即使沒有線條連線此曲線段和前一段。你可以透過選擇每個端點並按下 F ,用新線段連線兩段獨立的曲線。
你也可以在編輯模式下使用 SHIFT + A 新增新片段。
|
曲線不能有分支。然而,取決於你的目的,你可以透過將一段的末端重疊在另一段的頂部來模擬分支的外觀。 |
你可以透過選擇控制點並使用熟悉的 DEL 或 X 來刪除它們。彈出的選單會詢問你是否要刪除“已選擇”的點、“線段”或“全部”。
- “已選擇”會刪除所有與所選點位於同一控制柄上的點。刪除曲線段的端點會刪除連線的線段。刪除內部端點會導致用一條從它們剩餘端點之間直接穿過的新線段替換它兩側的曲線段。因此,該段所屬的曲線段之後仍然是一個單獨的曲線段。
- “線段”會刪除兩個連線的端點之間的線段。如果兩個端點都不是曲線段的端點,那麼該曲線段的其餘部分將變成兩個不連線的段。
- “全部”會刪除所有控制點,留下一個空曲線物件!
到目前為止,曲線上的所有控制柄都是對齊的。這意味著相鄰的曲線段保證平滑連線。如果你選擇一個控制點並按下 V ,你會得到一個選單,允許你為控制柄設定其他型別。
- 自由意味著控制柄兩側的兩個部分可以自由獨立旋轉,因此兩個曲線段現在可以在一個角點處相遇。
- 向量 表示選定的手柄部分指向同一曲線段的另一端點,並且即使移動任一端點,它也會一直指向該方向。如果將另一端點指向回該方向的手柄部分也設定為“向量”,則曲線段將變成直線。但是,只要顯式移動手柄本身,它就會恢復為“自由”狀態。
- 自動 與“對齊”類似,不同之處在於 Blender 會在您移動端點時自動調整手柄的方向,以嘗試保持曲線平滑。移動手柄的任一端都會將其更改回“對齊”型別。
二維與三維
[edit | edit source]在“屬性”視窗中曲線上下文
的“形狀”面板頂部,您會看到標有“2D”和“3D”的按鈕。“2D”表示曲線的點被限制在一個平面內,而“3D”表示它們可以相對於彼此在 3D 空間中的任何位置自由定位。最初應該選擇“3D”。
嘗試沿 Z 軸移動一個點。現在單擊“2D”按鈕,您應該會看到您移動的所有點都回到與其他點相同的平面。此外,曲線上的“蜈蚣腿”應該消失了(它們的存在表明這是一個 3D 曲線)。您可以透過 TAB 進入物件模式,然後旋轉 R 整個曲線繞任何所需的軸來改變此平面的方向。
閉合、填充和擠出
[edit | edit source]每個曲線片段可以單獨閉合,這意味著在片段的兩個端點之間會自動新增一個額外的曲線段。這由曲線上下文
的“活動樣條線”面板中的“迴圈:U”複選框控制。每個閉合的 2D 曲線片段都會自動填充以形成一個平面。
|
如果兩個填充的 2D 曲線片段交叉會發生什麼? 如果您嘗試這樣做,您會看到重疊的部分將從填充區域減去,留下孔洞。那些熟悉 2D 繪圖程式中填充貝塞爾曲線的各種選項的人會將其識別為奇偶填充規則。 |
曲線也可以擠出到第三維,有效地將其變成類似於絲帶的形狀。在“幾何”面板中查詢“擠出:”可編輯欄位,並在其中輸入非零值以指定擠出寬度。
如果擠出一個 2D 閉合曲線,則平面將變成一個實體物件,結果將是一個稜柱——一個具有均勻但任意複雜橫截面的實體形狀。
縮放和傾斜
[edit | edit source]透過指定非零擠出值將您的曲線變成絲帶。更改您的檢視,使其不完全從頂部或底部觀看,而是以某個角度觀看。請注意,絲帶的寬度恆定,並且始終垂直於您的曲線平面。
選擇一個端點,然後按 ALT + S 。當您移動滑鼠時,您正在更改端點從其預設值 1.0 的半徑,這會導致在該點對絲頻寬度應用相應的比例因子。您可以在“屬性”貨架 N 中頂部的“變換”面板中看到(並編輯)此半徑值。
選中一個端點後,現在嘗試 CTRL + T (注意: 這僅對 3D 曲線有效,對 2D 曲線無效)。現在,當您移動滑鼠時,您正在應用一個傾斜角,這相應地改變了絲帶在該點的角度。此值也可以在“屬性”貨架中的“變換”面板中訪問。
當您將斜角形狀應用於曲線時,縮放半徑和傾斜將變得特別有用——然後您將開始獲得比簡單絲帶更復雜的形狀。
NURBS 曲線
[edit | edit source]
啟動一個新的 Blender 文件,並刪除預設的立方體。
這一次,執行 SHIFT + A → 曲線 → NURBS 曲線,然後 TAB 進入編輯模式。結果看起來與貝塞爾曲線有點相似,除了沒有控制手柄,只有線段端點。您可以調整分配給每個控制點的權重,而不是拖動手柄。如果“屬性”貨架 N 不可見,請將其調出。如果您選中了一個點,則在頂部的“變換”面板中,您應該在“控制點:”標題下看到四個可編輯欄位,分別標記為“X:”、“Y:”、“Z:”和“W:”。前三個當然是點的座標;“W”值就像一個引力場強度,它吸引曲線靠近該點。嘗試調整它,看看它如何影響該點附近曲線的形狀。
|
忽略下面的“權重:”欄位。 這是有不同目的的,我們不會在這裡討論。 |
您可以像往常一樣移動端點,但沒有手柄可以旋轉。所有其他新增和刪除端點的選項都適用於貝塞爾曲線: CTRL + LMB 或 E xtend, W →Subdivide, DEL eting Select/Segment/All。曲線可以是 2D/3D、擠出和迴圈的,每個端點都有一個 ALT + S cale 半徑和一個 CTRL + T 傾斜角。在“物件屬性”中的“活動樣條線”面板中,還有一個“端點:U”複選框,它強制曲線透過端點(如果啟用“迴圈”,則會忽略此選項)。
|
您可以在同一曲線物件中混合貝塞爾曲線和 NURBS 曲線片段。只需使用 SHIFT + A 在編輯模式下開始新的所需型別的片段即可。 |
SHIFT + A →曲線→NURBS 圓插入一個 NURBS 曲線,該曲線具有八個按正方形排列的控制點,“迴圈:U”啟用,並且角點的權重調整為使曲線成為一個精確的圓。
SHIFT + A →曲線→路徑插入一個 NURBS 曲線,該曲線具有五個在直線上排列的控制點,並且“端點:U”選項已選中。
使用哪種曲線?
[edit | edit source]如前所述,NURBS 曲線在 CAD 應用程式中被大量使用,而貝塞爾曲線在 2D 繪圖應用程式中很受歡迎。如果您要從這些應用程式匯入資料,那麼您將無法選擇最終使用哪種曲線。
但是,如果您正在建立自己的曲線,那麼您就有選擇權。如果您經常使用貝塞爾曲線進行繪圖,那麼您應該會很熟悉它們。如果您只需要簡單的曲線來變形形狀或指導動畫,那麼 NURBS 曲線很可能就能完成任務——您甚至可以將 W 值保留為預設值,只需新增、刪除和定位點以獲得合適的曲線。
從二維擠出到三維
[edit | edit source]您可能已經注意到您只能在二維中修改曲線,現在是時候探索第三維了!擠出是在您定義二維“輪廓”形狀時,它會“掃描”空間以建立體積。
新手注意 貝塞爾曲線不是真正的圓,只是近似值。 對於藝術目的,這可能並不重要,但對於精確建模,應該只使用 NURBS 圓。 這是由於描述貝塞爾曲線和 NURBS 曲線的數學方法所致。
- 建立一個曲線並填充它:確保你處於 2D 模式,使用上面的步驟建立一個簡單的形狀,並使用以下方法填充它
ALT + C .
新手注意: 你可能會發現使用貝塞爾圓比填充離散曲線更容易。
請注意,上面面部的眼睛和嘴巴是同一個曲線物件的組成部分。Blender 只能識別填充曲線中的孔洞,前提是這些孔洞與外部曲線屬於同一個物件。 如果你建立了四個獨立的曲線,那麼填充外部曲線將覆蓋眼睛和嘴巴。 要建立一個曲線的分離部分,請進入編輯模式並取消選擇所有點( A )。 然後使用 CTRL + LMB 建立新的點(你需要兩個或三個)。 或者,你可以在物件模式下將它們建立為獨立的曲線物件,然後使用 CTRL + J 將它們合併。 如果你不想讓很多控制柄和“蜈蚣腿”分散你的注意力,你可能會更喜歡這種替代方法。

設定擠出深度:點選物件資料按鈕,找到幾何體面板。(舊版本:在按鈕視窗的編輯選項卡中找到“曲線和曲面”框。) 這裡有一個名為擠出的滑塊。 將擠出深度設定為除 0 之外的值,可能小於 1。

瞧,你的 2D 曲線已經變成了一個整潔的 3D 結構。 好訊息是,你仍然可以像 2D 一樣編輯曲線,並且更改將即時更新。
現在你已經有了一個擠出的形狀,你應該開始玩一些其他可用的曲線設定,所以這裡描述了倒角深度和倒角解析度滑塊的工作原理。
嘗試將倒角深度設定為一個較小的值,例如 0.02。 這將切除所有尖銳的邊緣,並在整個形狀周圍產生倒角效果。
如你所料,倒角解析度決定了演算法分割邊的次數。 大於 0 的值會導致平滑的曲線而不是尖銳的邊緣,但會顯著增加形狀中的頂點數。
嘗試將解析度設定為 3 或 4,你應該會看到類似這樣的效果