Nurbs

قبل أن تقرأ

الإخوة الكرام،،

هذا الدرس تمت كتابته بناء على الفصل الخاص بالـ Nurbs من الـHelp الخاص بماكس 5 ، و هذه الترجمة ليست حرفية و إنما هي مليئة بالتصرف و ذلك لوجود بعض المفاهيم التي لم يتم شرحها جيدا في النص الأصلي أو التي تعتمد على قراءة الفصول السابقة من الـ Help . كما ان هذا الدرس لا يشرح كل أجزاء الـ Nurbs بالتفصيل و إنما تم تجاهل بعض الأجزاء الإحترافية و الدقيقة (زيادة عن اللزوم) و التي قد لا نحتاج لها. وذلك لضخامة الفصل الخاص بالـ Nurbs حيث لم يكن من الممكن ترجمته بالتفصيل (109 صفحات).
و بغض النظر عن الـ
Nurbs فإن الدرس أيضا ملئ بشرح الكثير من المفاهيم المشركة بين الـNurbs و بقية الأدوات في ماكس .

و أخيرا أرجو المعذرة عن أية أخطاء في الدرس لكوني مبتدئ و لأنني كنت أدرس الـNurbs لأول مرة أثناء ترجمتها. و أرحب بأي تصحيح أو استفسار على عنواني Achilles@dardachat.net
و لا تنسونا بالدعاء إن أعجبكم الدرس..
أخوكم
Achilles
 
 المقدمة  Introduction
 
 

 يوفر لنا برنامج MAX مزية استخدام منحنيات و أسطح NURBS و كلمة NURBS هي اختصار لـ Non-Uniform Rational B-Splines و لا يهمنا معنى هذه الجملة بالعربية بقدر ما يهمنا أن نصبح قادرين على استخدام الـ NURBS التي أصبجت علما كاملا يستخدم في تصميم و نمذجة الأسطح. و هي مناسبة لتصميم الأسطح ذات المحنيات المعقدة ، و هي لا تتطلب أن نعرف الحسابات الرياضية التي تقوم عليها. و قد انتشر استخدام الـ NURBS لسهولة التعامل و التفاعل معها .
و لكن هناك سؤال مهم يطرح نفسه ، و هو لماذا نستخدم الـ NURBS إذا كان بإمكاننا عمل الأسطح باستخدام وسائل أسهل هي الـ mesh و الـ patch ؟ ..و هاهي عيوب هذه الوسائل مقارنة بالـNURBS :

 

أولا: استخدام المضلعات Polygons يجعل من الصعب عمل أسطح منحنية معقدة .
ثانيا: لأن الـ meshes أساسا هي هي faceted..أي أشكال ذات وجوه متعددة فإنه يلزمنا العديد من الوجوه الصغيرة جدا لنحصل على شكل ناعم، فأنت مثلا تزود الـ segments في أي شكل لتزيد من نعومته، كما أن المعدل mesh smooth مايقوم له لتنعيم الـ mesh هو زيادة عدد الوجوه ليصبح الشكل ناعم .

أما الـ NURBS فهي على تم تخليقها تحليليا و تبدو عند التصيير منحنيات غير مجعدة عالي النعومة. (عند تصيير الـNURBS أصلا يتم تقريبها إلى مضلعات ، و لكنه مضلعات صغيرة جدا جدا عبارة عن حبيبات و لا نشعر بها أو تسبب بطء أثناء العمل).

 
 
 العناصر و العناصر الفرعية   OBJECTS & SUB-OBJECTS
   
   

 مثل الأشكال العادية في MAX ، أي نموذج NURBS ممكن أن يكون مجمع من عدة نماذج NURBS أصغر، و في ماكس يطلق على العنصر الرئيسي Object و الفرعي Sub-object ، و منحنيات و أسطح NURBS يمكن التحكم فيها عن طريق نوعين من الـ sub-objects هما النقاط points و قمم التحكم control vertices أو مانطلق عليه اختصارا CVs ، و هما في الـNURBS مثل الـ vertices في أي شكل spline عادي . و هاهي الـ subobjects الخاصة بالـNURBS :

الأسطح (surfaces): و يوجد منها نوعان سيتم شرحهما فيما بعد و هما cv surface و point surface.
المنحنيات (curves) : أيضا يوجد منها نوعان هما cv و point سيتم شرحهما فيما بعد .
النقاط (points) : كل من المنحنيات و الأسطح النقطية point surfaces & pint curves يتم التحكم فيهما عن طريق sub-objects هي points ، كما يمكن إضافة نقاط لنموذج الـNURBS بدون أن تكون هذه النقاط جزء من منحنيا أو أسطح نقطية .
قمم التحكم (CVs): و هي تكون جزء من منحنيات و أسطح CV .
الواردات (Imports): هي أشياء Objects تم صنعها بـ MAX و ممكن أن تكون هي الأخرى NURBS و يتم تصييرها على أنها NURBS و لكنها تأخذ شكلها الأصلي بلا تغيير .
و ليس بالضرورة أن يتكون كل شكل Nurbs من جميع هذه المستويات الفرعية ، و الصورة على  اليسار تبين شكل Nurbs يحتوي على ثلاثة مستويات فرعية مشار إليها بأسهم سوداء، و المستوى الرئيسي عليه سهم بالأحمر .

ملحوظات هامة:

  • أحيانا يطلق على المستوى الرئيسي Top Level Object ، أو العنصر العالي.

  • بدلا من استخدام الماوس ، للتنقل بين المستوى الفرعي و العالي(الرئيسي) إضغط CTRL + B من لوحة المفاتيح أما للتنقل بين المستويات الفرعية إضغط زر INSERT.

  • الاختيارات السابقة لا تضيع بالتنقل بين المستويات الفرعية ، يعني مثلا لو كنت تعمل على مستوى النقاط و قمت باختيار نقطة معينة ، ثم انتقلت للعمل على مستوى المنحنيات و عدت مرة أخرى لمستوى النقاط ستجد أن النقطة مازال لونها أحمر مما يدل على أنها الأن مختارة selected .

  • يمكنك اختيار المستويات الفرعية عن طريق الـ Quad Menu التي تظهر عند النقر بالزر الأيمن للماوس على الشكل .

 
 
صنع النماذج    Creating NURBS models
 
 

 هناك العديد من الطرق للبدء في صنع نماذج NURBS ، و هذا ملخص لكيفية البدء فيما يمكن أن نطلق عليه TOP-LEVEL أو PARENT Nurbs أي النموذج الأب أو الأعلى و هو الأساس الذي نبدأ من التصميم:

- يمكنك صنع منحنيات NURBs من لوحة أوامر shape .
- يمكنك صنع أسطح Nurbs من لوحة أوامر Geometry .

- يمكنك تحويل أي من أشكال Geometry إلى Nurbs (مثل الكرة و المكعب و براد الشاي..إلخ ).

- يمكنك تحويل أي من أشكال Splines إلى Nurbs (مثل الدائرة و المستطيل و القوس و الخط و الشكل البيضاوي..إلخ ).

- يمكنك تحويل أي patch grid إلى Nurbs .
- يمكنك تحويل أي كائن إلتفافي( loft ) إلى Nurbs .(*)
 
 
العمل مع النماذج Working with NURBS models
 
 

عندما تبدأ في صنع نموذج باستخدام Nurbs عادة ما نتبع الخطوات التالية :

- نبدأ بصنع العنصر الأولي الذي سنبدأ عملنا به و الذي يتم صنعه عن طريق الخطوات التي تم ذكرها
في الجزء السابق .
- باستخدام لوحة modify فيما بعد نبدأ التعديل في العنصر الذي صنعناه لنصل للنتيجة المطلوبة باستخدام صندوق أدوات Nurbs الشهير و الغني بالأدوات المفيدة التي سنتعلمها كلها إن شاء الله .بل إنه يمكنك حذف الشكل الأولي بعد أن تكون بنيت فوقه العديد من الأشكال الأخرى .

 
 
 تعديل النماذج و صنع العناصر الفرعية Modifying NURBS Models and Creating Sub-Objects
 
 

يمكنك البدء في التعديل في Nurbs مباشرة عند دخولك لوحة المعدلات Modify Panel بدون الحاجة لتطبيق أي معدلات جديدة ، كأنك تقوم بالتعديل في خصائص أي شكل عادي .و يمكنك أيضا صنع sub-objects جديدة بدون الحاجة للرجوع للوحة Create مرة أخرى ، و هذا بالطبع يعد استثناء لبقية الأدوات في ماكس. فهناك Rollouts أو ما يمكن أن ندعوه (اللوحات المنزلقة)، هذه الـ rollouts هناك منها ما هو خاص بالمنحنيات أو الأسطح و كلها تحتوي على وسائل صنع sub-objects جديدة في Nurbs . أنظر الصورة التالية التي توضح الـ rollouts و الصورة التي بعدها توضح أحد هذه الـrollouts عند فتحه و هو الخاص بالأسطح surfaces و كيف أن هناك العديد من الوسائل لصنع أسطح جديدة في الشكل .


لاحظ السهم..فهذه القوائم المنزلقة تظهر عند العمل على الجسم كله..أي على المستوى الرئيسي ، و إذا اخترت العمل على أي من المستويات الفرعية فستظهر rollout مختلفة خاصة بذلك المستوى.
 


بخلاف الـ rollouts يمكنك طبعا استخدام الـ tool box الخاص بـ Nurbs .
 

  • و النقاط التالية هي تلخيص لخطوات أو معلومات خاصة بصنع الأشياء الفرعية Sub-objects في Nurbs :

    أي نقطة فرعية point sub-object في أي شكل Nurbs قد تكون مستقلة أو قد تكون أحد اجزاء شكل أكبر (منحنى أو سطح مثلا).

  • المنحنيات الفرعية Curve sub-object قد تكون منحنيات نقطية أو قممية مستقلة ، أو قد تكون غير مستقلة و معتمدة على منحنيات أخرى موجودة ضمن نموذج الـ Nurbs الذي نقوم بتصميمه ، فمثلا منحنيات Blend التي سنتعرف عليها فيما بعد هي خليط من منحنيين و هي تقوم بتوصيل أطراف منحنيين.

  • الأسطح الفرعية surface sub-object قد تكون أسطح نقطية أو قممية مستقلة ، أو قد تكون غير مستقلة و معتمدة على أسطح أخرى موجودة ضمن نموذج الـ Nurbs الذي نقوم بتصميمه ، فمثلا أسطح Blend التي سنتعرف عليها فيما بعد هي خليط من سطحين و هي تقوم بتوصيل أطراف السطحين.

  • عند عمل attach أو إلحاق لأي Object تم صنعه في MAX ، فعند ضم هذا الـ Object إلى شكل الـ Nurbs ، إن لم يكن هو نفسه Nurbs سيتحول تلقائيا إلى Nurbs و سيكون له منحنيات و أسطح فرعية حسب شكله و تكوينه .

  • عند عمل import أو استيراد لأي objects تم صنعها في Max إلى نموذج الـ Nurbs ، و يتحول إلى شكل Nurbs و لكن الفرق بين attach و import ، أن الأشكال و المجسمات التي يتم عمل import لها تظل محتفظة بحالتها و خواصها الأصلية ، فمثلا لو عندك شكل Nurbs و عملت import لمكعب مثلا فسيتحول المكعب لشكل Nurbs ، و لكن إذا نزلت إلى المستوى الفرعى imports يمكنك التحكم في خصائص هذا المكعب من طول و عرض و ارتفاع .

 
 
Quad Menu for NURBS Objects


عند اختيار عنصر مصنوع بـ Nurbs في أحد منافذ العرض و الذهاب للوحة Modify و الضغط على الزر الأيمن للماوس سنجد أن لهذا العنصر قسمين زيادة عن الموجودين في العناصر العادية ، و هما :

tools 1 : و هو الموجود في الركن الأعلى الأيسر و يهمنا منها الأن خيار Sub-objects و هو و سيلة أخرى للتحكم في المستوى الفرعي الذي سنعمل عليه .
tools 2 : بها العديد من الخيارات لاضافة منحنيات أو اسطح جديدة للشكل كله أو لأحد المستويات الفرعية .

 
 استخدام صندوق الأدوات Using the NURBS Toolbox to Create Sub-Objects
 
 

كما قلنا من قبل أن العمليات العديدة التي نقوم بتطبيقها على Nurbs موجودة في شكل قوائم منزلقة مقسمة حسب المستوى الفرعي الذي ستعمل عليه ، فإن هناك وسيلة اخرى من شأنها توفير الوقت و الجهد و هي صندوق أدوات Nurbs الذي يقوم بهذه العمليات جميعا عن طريق مجموعة من الأيقونات المقسمة إلى ثلاثة أصناف. فكما هو موضح في الصورة بالاعلى لدينا 6 عمليات يمكننا تطبيقها على النقاط ، 18 عملية للمنحنيات ، و 17 عملية لأسطح. فكما كلنا من قبل أن كل شكل Nurbs يتكون من أحد هذه المستويات الفرعية أو كلها ،فهناك أشكال تحتوي نقاط و منحنيات و أسطح .و كما قلنا فإن هذه العمليات يمكن الوصول لها جميعا عن طريق الـقوائم المنزلقة.
و سيتم شرح هذه العمليات فيما بعد بالتفصيل. و للوصول للزر الذي يقوم بتشغيل صندوق الأدوات هذا..قم باختيار نموذج الـ Nurbs الذي تعمل عليه ثم اذهب للوحة التعديل Modify و سجد تلك الأيقونة تحت القائمة المنزلقة General كما هو موضح في الصورة بالأسفل .
 


و النقاط التالية توضح خصائص استخدام الـ Nurbs tool box :
  • بعد ما تضغط على زر اظهار الـ tool box الموضح في الصورة بالأعلى ، فإن صندوق الأدوات هذا يظهر و يظل  موجودا طالما أنت في لوحة Modify ، يعني لو خرجت من لوحة Modify أو حتى اخترت أي شكل أخر في المشهد الذي تصممه ثم رجعت و اخترت شكل الـ Nurbs مرة أخرى و ضغطت Modify فسيظهر لك الـ tool box و لن تحتاج لإظهاره مرة أخرى ، و بضغطة أخرى على الزر ممكن تغلقه و لا يظهر الـ tool box .

  • جميع عمليات الـ tool box تعمل حتى لو كنت عل أي مستوى فرعي ، يعني لو انت على المستوى الفرعي الخاص بالنقاط يمكنك باستخدام الـtool box صنع أشياء من التي يتم عملها في المستوى الفرعي الخاص بالأسطح.

  • عند الضغط على أي أيقونة من الأيقونات العديدة الموجودة في صندوق الأدوات ، ستجد أن الـrollouts تختفي كلها و يحل محلها rollout واحد فقط خاص بالعملية التي اخترتها و عن طريقه تقوم بضبط خصائص العملية التي ستقوم بتطبيقها.وهذا يختلف عن استخدام الـrollouts الرئيسية التي وضحناها من قبل و التي لا يختفي أي منها عند العمل على أحدها .

  • إذا كنت مثلا صنعت عنصر فرعي جديد Sub-Object باستخدام صندوق الأدوات و أردت التعديل عليه فيجب أن تختار العمل على المستوى الفرعي الخاص به ليمكنك اختياره و من ثم التعديل في خصائصه.

 


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
 

 كائنات الإلتفاف (Loft) هي كائنات يتم صنعها باستخدام مقطع و مسار ، و عندما ندرس الجزء الخاص بالأسطح سيقابلنا مصطلح "أسطح Loft" أو ما يسمى Loft Surfaces ، و لذلك وجب التنبيه حتى لا نخلط بين النوعين ، و في تلك الحالة لن نطلق عليها كلمة أسطح الإلتفاف لأنها ليست كذلك. مصطلح الإلتفاف أصلا من ابتكار الأستاذ أبوبدر .

لمعرفة كيفية صنع كائنات الإلتفاف هناك درسين أنصحكم بقراءة كليهما:
إضغط هنا لزيارة درس أبو بدر .
إضغط هنا لزيارة درس عطية عبده .
 

ملحوظة لا تخلو من التحذلق: كلمة Loft أصلا تعني الطابق العلوي الذي تخزن فيه الأشياء (العلية) ، و بخاصة في الكنائس ، و الفعل معناه يخزن في العلية ، أو يضرب الكرة بقوة .

إضغط هنا للعودة للأعلى