Rhinoceros

NURBS modeling for Windows

Modelagem & Rendering com Rhino 3D verso 3 sr5

Fabio Siqueira DAlessandri Forti fabio_forti@yahoo.com.br

Bacharel em Desenho Industrial - Projeto de Produto EBA/UFRJ Mestre em Computao de Alto Desempenho COPPE/UFRJ

Introduo: ............................................................................................................................. 2 O software... ........................................................................................................................ 2 O que NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines)? .......................................................... 2 CAD/CAM ............................................................................................................................ 2 Usando o Rhino na prtica .................................................................................................. 3 Conhecendo a Interface:....................................................................................................... 5 Carregando as barras de ferramentas................................................................................. 6 Controlando as Viewports: ................................................................................................... 7 Navegao........................................................................................................................... 7 Criando e modificando as viewports.................................................................................... 8 Render: ................................................................................................................................... 9 Viewport Render: ................................................................................................................. 10 Wireframe .......................................................................................................................... 10 Shaded .............................................................................................................................. 11 Selecionando Objetos:........................................................................................................ 12 Agrupando (Group): ............................................................................................................ 13 Manipulando Objetos: ......................................................................................................... 13 Movendo objetos (Drag e Move) ...................................................................................... 13 Rotacionando objetos (Rotate) .......................................................................................... 14 Escalando objetos (Scale) ................................................................................................. 14 Assistentes de Modelagem: ............................................................................................... 15 Slidos:................................................................................................................................. 16 Criao .............................................................................................................................. 16 Solid............................................................................................................................... 16 Text ................................................................................................................................ 20 Edio................................................................................................................................ 21 Superfcies: .......................................................................................................................... 21 Edio................................................................................................................................ 21 Cortando e Dividindo: ......................................................................................................... 22 Ferramentas de Transformao:........................................................................................ 23 Propriedades dos Objetos, Materiais e Luzes .................................................................. 23 Luzes: ................................................................................................................................... 24 Criando Curvas NURBS: ..................................................................................................... 25 Linhas Retas...................................................................................................................... 25 Configuraes: .................................................................................................................... 31 Unidades de medida e tolerncia (Units)........................................................................... 31 Cotas (Dimensions) ........................................................................................................... 33 Grade do Plano de Construo e Snap (Grid)................................................................... 34 Assistentes de Modelagem (Modeling Aids)...................................................................... 35

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Introduo:

O software...O Rhinoceros - ou Rhino, como mais conhecido - um software de modelagem NURBS que vem sendo cada vez mais utilizado por profissionais da rea de design. Combina a preciso das tradicionais tecnologias CAD e CAM com a flexibilidade da modelagem de curvas e superfcies, para poder criar objetos de formas simples ou complexas. As superfcies NURBS so utilizadas para representar formas orgnicas com preciso, incluindo curvas, superfcies abertas, fechadas e com buracos, alm de slidos (modelos fechados formados por uma ou mais superfcies coladas por suas arestas). Oferece a possibilidade de se trabalhar diretamente nas superfcies, permitindo que modelos slidos possam ser separados, editados e colados de novo, alm de recursos bsicos de criao, converso e edio de malhas (mesh) para integrao com outros softwares do mercado.

O que NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines)?NURBS um tipo de estrutura de modelagem tridimensional que a representao grfica de uma funo matemtica, podendo definir com preciso qualquer forma desde uma simples linha bidimensional, crculo, arco, ou cubo at a mais complexa superfcie ou slido de forma orgnica tridimensional que se possa imaginar. Devido a sua flexibilidade e preciso, a modelagem NURBS pode ser usada para ilustraes, animaes e para desenvolvimento e fabricao de produtos.

CAD/CAMAs siglas CAD/CAM significam Computer-aided Design e Computer-aided Manufacturing, respectivamente. E so utilizadas como referncia ao uso do computador como ferramenta de auxilio para vrias funes relacionadas ao design e a produo, devido capacidade dos softwares de processar, arquivar e mostrar grande quantidade de dados, que representam o produto, ou parte dele, e suas especificaes. Para produtos mecnicos, por exemplo, esses dados seriam modelos grficos bidimensionais (desenhos tcnicos) ou tridimensionais.

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Usando o Rhino na prticaBons projetos se tornam bons produtos somente se a ferramenta usada permitir a liberdade e a preciso necessria para se passar a idia da cabea para o computador sem nada se perder. O Rhino no s nos permite esse trabalho, como uma ferramenta de baixo custo. E exatamente por isso que marcas conhecidas e bem conceituadas esto adotando esse software com uma de suas principais ferramentas de trabalho. Abaixo vemos alguns exemplos de produtos desenvolvidos com o Rhino (mais exemplos e detalhes em http://www.rhino3d.com/products.htm).

HP iPAQ design do corpo do Handheld da HP. Imagem do corpo do modelo iPAQ Pocket PC h1900. Mais detalhes em http://tw.rhino3d.com/ipaq/photos.htm

Senninha Top Action sandlia desenvolvida pela Grendene Calados.

Carro conceito da Lexus - desenvolvido para o filme Minority Report 2002.

Modelo de Paul Ozzimo.

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Elios capacete de escalada da Petzl, cujo design foi todo trabalhado no Rhino pela empresa Inconito, enquanto a engenharia foi feita no Pro Enginner pela Petzl A Petzl uma das melhores e mais bem conceituadas marcas de produtos de alpinismo.

TOP8s - mquina de lavar da Electrolux/ Brasil. Segundo Herman Zonis, desenhista industrial da Electrolux, este foi o primeiro produto da empresa a usar o Rhino para desenvolvimento do design. O software foi adotado devido a sua excelente relao custo benefcio, e seu fcil aprendizado.

NOMAD MP3 Jukebox - tocador de MP3 da Creative Labs. A IDE usou o Rhino para desenvolver e refinar o design e o Pro Enginner para finalizar a engenharia do produto.

Spider Man filme da Sony de Maio de 2002. Para desenvolver de forma realstica as cenas de ao do filme do Homem-Aranha foram necessrias composies de cenas reais com animao feita por computador. O Rhino

permitiu o desenvolvimento de diversas peas, como o planador e as bombas do vilo Duende Verde, tanto para a construo do modelo real, quanto para as seqncias de animao digital.

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Conhecendo a Interface:Como em todos os softwares do sistema operacional Windows, o Rhino permite o acesso a seus comandos de diversas formas: barras de ferramentas, menus e atalhos do teclado, ficando a critrio do aluno escolher a opo que mais lhe agradar, no curso vamos procurar trabalhar mais com as barras de ferramenta, facilitando a associao dos comandos pelos seus cones, e com os atalhos do teclado mais utilizados. O Rhino, assim como a maioria dos softwares de modelagem tridimensional, apresenta uma grande diferena em relao aos programas grficos e de animao bidimensional: a viso que o usurio tem de seu trabalho feita atravs de vrias janelas (viewports), que representam as vistas ortogonais do plano cartesiano e a perspectiva, dessa forma o usurio pode ter atravs de uma interface bidimensional (a tela do computador) uma noo tridimensional apurada do produto desenvolvido. Aprender a trabalhar olhando e interagindo com as diversas vistas resultar em um trabalho mais rpido e preciso.

1- menu bar: barra caracterstica de todo sistema operacional Windows, onde podemos acessar comandos e opes de configurao do software; 2- command area: lista os comandos e informaes digitadas; 3- standard toolbar: barra de ferramentas com comandos para visualizao do modelo e opes de configurao das vistas (viewports) e do programa;

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4- main toolbar: opes para criao, edio e analise de curvas, superfcies e polgonos; 5- floating toolbar ou flyouts: barras flutuantes que ficam escondidas dentro dos botes com cones que apresentam uma setinha no canto inferior direito do boto. Mantenha o boto esquerdo do mouse pressionado sobre esses cones para acessar seus respectivos flyout; 6- graphics area - viewports: rea onde ficam as janelas de visualizao do modelo. Equivalente as vista ortogonais e a perspectiva; 7- viewport title bar: nomes das vistas; 8- status bar: mostra as coordenadas de x,y,z do ponteiro do mouse, nome e cor do layer ativo, e opes de ortho, planar, snaps e object snaps; 9- flamingo toolbar: barra de ferramentas do plugin de render foto-realista Flamingo.

Carregando as barras de ferramentasUm bug muito comum na verso 3 do Rhino o desaparecimento das barras de ferramentas (standard toolbar e main toolbar), portanto extremamente importante para o usurio saber como recoloca-las na interface. Na menu bar, entre na opo Tools e clique em Toolbar Layout...

No menu Toolbars, aberto em seguida, entre em File e clique em Open... Localize no seu computador o diretrio onde foi instalado o Rhino (geralmente o caminho Disco Local (C:)\Arquivos de Programas\Rhinoceros 3.0), entre na pasta System e carregue o arquivo default.tb. Se a barra do plugin Flamingo desaparecer, escolha o caminho Disco Local (C:) \ Arquivos de Programas \ Rhinoceros 3.0 \ Plug-ins \ Flamingo e carregue o arquivo Flamingo.tb.

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Controlando as Viewports:NavegaoO Rhino possui uma srie de facilidades quanto navegao das viewports. Podemos utilizar o boto direito do mouse como atalho nas vistas ortogonais para o comando Pan e nas no ortogonais para rotacionar a vista (Rotate View). O scroll pode ser utilizado como atalho para o comando Zoom em qualquer uma das vistas.

Os controles de navegao no anulam ou interrompem comandos que estejam sendo utilizados concomitantemente. Isso significa que se estivermos criando uma linha e precisarmos, por exemplo, dar um Zoom na vista, podemos faz-lo sem interromper sua criao. H tambm a possibilidade de utilizar vistas com a projeo do campo de viso paralela ou em perspectiva.

Pan - boto direito do mouse nas vistas ortogonais, e boto direito + Shift pressionado nas no ortogonais; View Rotate - boto direito do mouse nas vistas no ortogonais, e boto direito + Ctrl e Shift pressionados nas no ortogonais; Zoom - scroll do mouse. No caso do mouse no possuir scroll, utilize o boto direito + Ctrl ou os atalhos do teclado Page Up, Page Down. Movendo o scroll ou o mouse para cima a cmera se aproximar do foco, para baixo se distanciar. O local onde voc clicar ser o alvo focal do Zoom.

Tambm podemos usar os comandos de Pan, View Rotate e Zoom nas opes da janela que aparece ao clicarmos com o boto direito no nome da viewport ou na standard toolbar, onde encontramos inclusive outras opes alm Zoom convencional (Zoom Dynamic): Zoom Window, Zoom Target, Zoom Extents, Zoom Selected, Undo e Redo View Change, mostrados em aula. Para dar Undo numa modificao da viewport ativa, aperte a tecla Home do teclado ou o boto Undo View Change da standard toolbar.

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Criando e modificando as viewportsPodemos tambm trocar as vistas da graphics area, redimensiona-las, adicionar ou remover novas viewports (embora essa prtica no seja recomendada na maioria dos casos, principalmente para iniciantes - quatro vistas costumam dar a noo geral da cena ou objeto modelado, sem causar confuso visual).

Viewport Layout - flyout para configurar a forma como se apresentam as viewports (dentro do boto 4 viewports da standard toolbar). Apresenta opes para se trabalhar com um layout com 4 ou 3 vistas, maximizar a viewport selecionada, criar novas vistas, acessar opes de configurao das mesmas, dividi-las em duas partes iguais - pela horizontal ou vertical - alternar a projeo da vista entre paralela e perspectiva, ligar ou desligar o plano de construo (atalho F7), mudar o comprimento da lente, e colocar imagens de referncia na viewport para o desenho do projeto.

Obs: Para maximizar uma vista rapidamente, d dois cliques seguidos no nome da viewport que deseja aumentar. O mesmo deve ser feito para voltar a configurao anterior com vrias vistas na tela.

Set View - flyout para configurar a cmera das viewports (dentro do boto Right View na standard toolbar).

Apresenta opes para alternar entre as diversas vistas ortogonais, alm da perspectiva, mudar o nome das vistas, salvar a posio da cmera, pegar as configuraes das viewports de outro arquivo, mudar a posio da cmera e de seu foco, transformar perspectivas em vistas ortogonais. Obs: Uma das opes mais importantes desse menu o Synchronize Views, comando que permite colocar todas as vistas ortogonais alinhadas e na mesma escala.

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Render:A opo de renderizar abre uma janela separada, onde criada uma imagem bitmap da cena, com seus modelos, materiais, iluminao e sombras. No podemos manipular esta imagem, porm ela pode ser salva em diversos formatos grficos (bmp, jpg, pcx, png, tga, tiff) para posterior apresentao do projeto.

Se o clculo de render estiver muito lento, entre nas configuraes de malha (Mesh), dentro das opes (Options) do Rhino e verifique se a qualidade da malha (Render Mesh Quality) est como Jagged & faster.

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Se a malha estiver pouco suavizada ou aparentando defeito, utilize a opo Smooth & slower do mesmo menu. Obs: o clculo de render ficar bem mais lento com essa opo ligada, porm ela deve ser utilizada no render final para um melhor resultado. Se mesmo a opo Smooth & slower no estiver suavizando a malha de forma adequada, utilize a opo Custom, reduzindo gradativamente o valor de Maximum angle at conseguir o resultado desejado. Obs: o clculo de render ficar ainda mais lento. S utilize essa opo no render final!

Viewport Render:Shade - flyout para configurar a forma de renderizao das viewports (dentro do boto Shaded Viewport na standard toolbar).

Alm do render final, as viewports tambm fazem uma renderizao, porm mais simplificada, para mostrar os objetos durante o trabalho de modelagem, texturizao e iluminao. Existem duas formas bsicas de se renderizar os modelos nas viewports: Wireframe e Shaded.

WireframeO modo Wireframe (Ctrl + Alt + w) a configurao padro, e nos permite visualizar as curvas e linhas isoparamtricas (espcie de linhas de contorno) que formam as superfcies.

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ShadedO modo Shaded nos permite visualizar as superfcies em si, mostrando como o modelo se apresenta realmente, com uma luz branca vinda de nosso ponto de vista para dar noo de sombreamento. Esse modo apresenta diversas opes de renderizao: Shade - mostra temporariamente os modelos, sem materiais, em um fundo azul; Shaded Viewport - desenha as superfcies ou a malha por cima do wireframe nas viewports. Atalho: Ctrl + Alt + s;

X-ray Viewport - desenha os objetos com uma espcie de transparncia, mostrando o wireframe dos modelos que esto por trs dos outros, como uma espcie de raio-x; Ghosted Viewport - desenha os objetos com transparncia. Atalho: Ctrl + Alt + g;

Rendered viewport - faz uma simulao bem prxima do render final na prpria viewport. Essa forma de visualizao bem pesada, porm, ao contrrio do render final, ela pode ser manipulada com o Rotate View para estudos de textura e iluminao da cena. Atalho: Ctrl + Alt + r.

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Obs 1: No modo wireframe, muitas vezes as linhas isoparamtricas no coincidem com o contorno extremo do objeto que estamos visualizando. Para ter certeza que seu modelo est correto, tenha o hbito de alternar a renderizao da perspectiva para algum dos modos Shaded. Obs 2: A primeira vez que utilizamos o comando Shade em um arquivo, ele sempre mais demorado, pois o software faz diversos clculos para guardar a forma do modelo na memria. Nas vezes subseqentes o comando ser executado mais rapidamente.

Selecionando Objetos:Existem diversas formas de selecionarmos objetos no Rhino. A forma mais bsica selecionar os objetos clicando em cima deles. No caso de haverem vrios objetos no lugar clicado, aparecer uma janela perguntando qual dos objetos dever ser selecionado ver imagem abaixo. Para adicionar (ou retirar) objetos a seleo, mantenha a tecla Shift (ou Ctrl) pressionada enquanto clica nos objetos.

Podemos tambm utilizar uma janela de seleo, que pode ser do tipo crossing (pega quem estiver dentro ou s sendo cortado pela janela de seleo) ou window (s pega quem estiver totalmente dentro da janela); ou ainda utilizando as diversas opes do menu Select (dentro do boto Select All, da standard toolbar), como os comandos Select All, Select None, Invert Select, seleo por tipo de objeto (curvas, linhas, superfcies, luzes, etc), entre outros.

Obs: Por default, os objetos selecionados ficam amarelos.

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Agrupando (Group):Uma das ferramentas que fazia muita falta na primeira verso e que foi incorporada na verso 2.0 a de agrupar objetos, para isso basta selecionar quem ser agrupado e utilizar o comando Group, localizado na main toolbar. Dentro desse boto, encontramos o menu Grouping, onde podemos encontrar comandos para inserir ou remover objetos do grupo, e at desfaz-lo. Atalhos do teclado: Ctrl + G para agrupar e Ctrl + U para desagrupar.

Manipulando Objetos:Procure evitar no incio a manipulao de objetos pela vista de perspectiva, utilize-a apenas para selecionar objetos e para examinar toda a cena em trs dimenses, com o auxlio do Rotate View. Fique atento tambm ao que esta acontecendo nas outras viewports, e no s na que voc est trabalhando no momento isso fundamental para evitar erros na modelagem tridimensional. Em cada viewport s podemos mover o objeto nos eixos cortados pelo plano de construo da mesma, por isso, muitas vezes para posicionarmos o objeto onde queremos, temos que alternar entre as diversas vistas.

Movendo objetos (Drag e Move)A forma mais simples de movimentao de objetos no Rhino chamada de Drag (arrastar), bastando para isso, selecionar quem se quer mover, clicar - mantendo o boto do mouse pressionado - e arrastar para a nova posio. Podemos tambm utilizar o comando Move (mover), onde aps selecionarmos o objeto, devemos determinar um ponto de referncia no espao, que representa a coordenada da posio inicial do objeto antes de ser movido, recomendvel que esse ponto de referncia esteja dentro do objeto, para termos um melhor controle, depois devemos escolher um novo ponto de referncia, que determina a nova posio do objeto. O Move uma ferramenta muito mais precisa que o Drag.

Obs: O plano de construo a grade (Grid) que vemos nas viewports, para escond-lo podemos usar como atalho a tecla F7.

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Rotacionando objetos (Rotate)Rotate 2-D - Para rodar um objeto bidimensionalmente, basta selecionar o objeto a ser rodado e clicar na ferramenta Rotate. Na opo Center of rotation, escolha o ponto que ser o eixo de rotao, na opo Angle or first reference point, digite o ngulo de rotao do objeto (valores positivos giram o objeto no sentido anti-horrio, valores negativos no sentido horrio) ou escolha o primeiro ponto de referncia para a rotao manual. Neste ltimo caso aparecer a opo Second reference point, que nos permite rodar o objeto como se usssemos uma alavanca. Rotate 3-D - Podemos ainda rodar o objeto tridimensionalmente, devemos clicar no cone Rotate 2-D/3-D - com o boto direito do mouse, e ento desenhar o eixo de rotao (como o eixo de um volante), e s depois rodar o objeto, seja manualmente ou escrevendo o ngulo de rotao.

Escalando objetos (Scale)Existem diversos comandos de escala no Rhino, encontrados no menu Scale: Scale 3-D - escala o objeto selecionado de forma uniforme em todos os eixos; Scale 2-D - escala o objeto selecionado de forma uniforme nos dois eixos equivalentes a posio da Grid; Scale 1-D - escala o objeto em apenas um eixo; Non-Uniform Scale - escala o objeto de forma no uniforme, pois permite escalarmos cada um dos eixos isoladamente. Obs: com o comando Scale 1-D no estamos limitados apenas aos eixos X, Y e Z, podemos escalar o objeto em qualquer direo.

Copiando objetos (Copy e Drag and Copy)Para copiar um objeto, proceda da seguinte maneira, selecione o objeto a ser copiado, e clique no boto Copy, na opo Point to copy from, escolha um ponto na viewport que ser a referncia de localizao do seu objeto original - para facilitar, procure escolher um ponto do prprio objeto, como o meio ou a borda - na opo de Point to copy to escolha o

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local onde estaro as novas cpias. Use o boto direito ou aperte Enter para terminar o comando. Podemos ainda apertar a tecla Alt enquanto arrastamos (Drag) o objeto a ser copiado.

Assistentes de Modelagem:O Rhino nos fornece assistentes de modelagem (modeling aids) para ajudar na criao e manipulao de objetos:

Snap - fora o cursor a se prender nas intersees quadriculadas da grade do plano de construo (grid). Podemos ativar essa opo com o boto Snap, na status bar, ou usando o boto F9. Ortho - restringe o movimento do cursor do mouse em um ngulo especfico a partir do ponto selecionado. O ngulo default 90. Podemos ativ-lo pelo boto Ortho, na status bar, usando F8, ou ainda o boto Shift para liga-lo ou desliga-lo temporariamente. Planar - este um assistente de modelagem similar ao Ortho, ele ajuda a modelarmos objetos planos, forando-os a ficar em um mesmo plano, paralelo ao plano de construo, e que passa pelo ltimo ponto criado antes de ativarmos o comando. Ative-o com o boto Planar, na status bar. Osnaps - ou Object snaps, um tipo de Snap onde o cursor, ao invs de ser atrado pela Grid, atrado por alguma parte especfica do objeto, como uma de suas extremidades ou quinas (End), pelas bordas (Near), um ponto de controle (Point), o meio de uma linha ou aresta (Mid), seu centro (Cen), uma interseo (Int), uma perpendicular (Per) ou um ponto de tangncia a um objeto (Tan), os quadrantes de um crculo, arco, elipse ou superfcies similares (Quad), e as junes de uma linha (Knot).

Obs: para mostrar ou esconder o plano de construo (grid) na viewport ativa, utilize o atalho F7.

Obs2: para usurios iniciantes, recomendvel deixar as opes Snap e Ortho sempre ativas, desligando-as temporariamente apenas quando necessrio.

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Slidos:Slidos so formas volumtricas (tridimensionais) fechadas, criadas a partir de uma ou mais superfcies (surface ou polysurface) coladas entre si por suas arestas. Objetos que sero utilizados posteriormente para processos CAM precisam obrigatoriamente ser slidos.

CriaoNo Rhino podemos criar objetos slidos de diversas maneiras: a partir da modelagem de linhas, superfcies e da remodelagem ou combinao de outros slidos.

SolidPara facilitar a criao de slidos de formas bsicas, podemos utilizar o menu Solid, encontrado na main toolbar, dentro do cone Box. Nele encontramos opes para a criao de caixas (Box), esferas (Sphere), elipsides (Ellipsoid), parabolides (Paraboloid), cones (Cone e Truncated Cone), cilindros (Cylinder), tubos (Tube), torides (Torus), linhas com espessura (Pipe), extruso de linhas fechadas e superfcies (Extrude closed planar curve e Extrude surface). Para cri-los, basta clicar no boto equivalente a opo desejada, e seguir as instrues fornecidas na command area, fornecendo os dados requisitados.

Box - existem quatro formas de se criar uma caixa. A opo default (Corner to Corner, Height) nos permite cria-lo definindo o a base a partir de duas de suas quinas e depois a medida da altura ou definindo comprimento, largura e altura respectivamente (igual a opo 3 Points ou 3 Points, Height). A opo Center, tambm chamada de Center, Corner, Height, inicia a criao a partir do centro da base da caixa, pedindo a posio da quina que a limita, e por ltimo a altura. A opo Vertical, que no tem cone prprio, mas um link dentro da command area quando utilizamos a opo default, difere das demais apenas por pedir a altura da caixa aps o comprimento, e no aps a largura.

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Sphere - existem seis formas de se criar uma esfera. A opo default (Center, Radius) nos permite cria-la a partir da definio da posio de seu centro e depois de seu raio. A opo Diameter cria a esfera a partir da definio de seu dimetro. Podemos tambm criar esferas a partir de trs ou quatro pontos (3 Point e 4 Point*), com o centro passando por uma curva NURBS (Around Curve) ou a partir de at trs pontos de tangencia de objetos distintos (From CircleTangent to Curves ou Tangent). * Aparentemente, essa opo, oferecida em um link na command area ao utilizarmos a opo default, no est funcionando corretamente.

Ellipsoid - existem cinco formas de se criar uma elipside. A opo default (From Center) nos permite cria-la a partir da definio da posio de seu centro e depois de seus trs eixos. A opo By Diameter, tambm chamada de Diameter, cria a elipside a partir da definio dos dois pontos que definem seu eixo inicial e depois de seus dois eixos restantes. A opo From Foci permite a criao da elipside a partir da definio de seus focos e de um terceiro ponto. A opo By Corners ou Corner define a elipside a partir de dois pontos que definem a extenso de seus dois primeiros eixos e depois de um terceiro ponto para definir o ltimo eixo. A opo Around Curve, da mesma forma que na esfera, permite criarmos uma elipside com seu centro passando por uma curva NURBS.

Paraboloid - cria uma parabolide a partir de seu foco, direo e ponto final. Possui ainda opes que permitem sua criao a partir do ponto inicial, direo e ponto final (Vertex) e de gerao de um ponto que define a posio de seu foco (MarkFocus=Yes). Ao contrrio do que esperado de um comando dentro do menu Solid, por default essa opo no gera um slido, mas uma superfcie, j que uma parabolide no tem volume. Entretanto, podemos utilizar a opo Cap=Yes para fecharmos a parabolide, criando uma superfcie que tampa sua base, e obtermos um objeto volumtrico.

Cone - existem seis formas de se criar um cone. A opo default pede a definio do centro da base, do raio e da altura do cone. Ao contrrio da caixa, esfera e elipside, a McNeel no

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disponibilizou menus com opes para as diversas formas de criao de um cone, mas elas podem ser achadas na forma de links na command area ao utilizarmos a opo default. A opo Vertical permite criar o cone em posio perpendicular ao plano de construo da vista selecionada, fornecendo as mesmas informaes da opo default. A opo Diameter cria a base do cone a partir dos dois pontos que delimitam seu dimetro, pedindo em seguida a definio da altura. A opo 3Point permite a definio da base do cone a partir de trs pontos, alm de sua altura. A opo Tangent semelhante a 3Point, porm os pontos podem ser tangentes a outros objetos. A opo Around Curve cria um cone com o centro da base passando por uma curva NURBS.

Truncated Cone - as formas de criao do cone cortado so praticamente idnticas as do cone comum. A nica diferena a necessidade de fornecermos a medida do raio da parte cortada, pedida logo aps a criao da base do cone.

Cylinder - existem seis formas de se criar um cilindro. A opo default pede a definio do centro da base, do raio e da altura. A opo Vertical permite criar o cilindro em posio perpendicular ao plano de construo da vista selecionada, fornecendo as mesmas informaes da opo default. A opo Diameter cria a base a partir dos dois pontos que delimitam seu dimetro, pedindo em seguida a definio da altura. A opo 3Point permite a definio da base do cilindro a partir de trs pontos, alm de sua altura. A opo Tangent semelhante a 3Point, porm os pontos podem ser tangentes a outros objetos. A opo Around Curve cria um cilindro com o centro da base passando por uma curva NURBS.

Tube - as formas de criao do tubo so praticamente idnticas as do cilindro. A nica diferena a necessidade de fornecermos a medida de um segundo raio, logo aps definirmos o primeiro.

Torus - existem seis formas de se criar um toride. A opo default pede a definio do centro da base, do raio e da espessura (segundo raio). A opo Vertical cria a toride em uma posio perpendicular ao plano de construo, a partir dos mesmos parmetros da opo default. A opo Diameter permite a definio de sua medida principal a partir dos dois pontos que definem o dimetro, pedindo o raio da espessura em seguida. A opo

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3Point permite a definio da medida principal a partir de trs pontos. A opo Tangent igual a anterior, porm os trs pontos podem ser tangentes a outros objetos. A opo Around Curve permite a criao de uma toride cujo centro passa por uma curva NURBS.

Pipe - permite a criao de um slido a partir de uma curva. O objeto criado pode ter formato cilndrico (Thick=No) ou tubular (Thick=Yes), ter sua espessura definida a partir de seus raios (opo default) ou dimetros (Diameter) iniciais e finais, ser uma superfcie (Cap=No) ou um slido (Cap=Yes). Temos ainda a opo de escolher entre dois tipos de suavizao entre as formas inicial e final, caso os raios sejam diferente (ShapeBlending).

Extrude closed planar curve - permite a criao de um slido a partir da extruso de uma curva fechada plana. O comando tambm extruda curvas abertas ou curvas fechadas no planas, mas, nesse caso, cria apenas superfcies e no slidos. A opo DeleteInput permite optarmos por deletar ou no a curva que dar origem ao slido gerado. Aps selecionarmos a curva (ou curvas) que ser extrudada, o Rhino nos fornece uma srie de novas opes. A opo Direction permite definirmos a partir de dois pontos a direo da extruso. A opo BothSides=Yes permite extrudarmos a curva para ambos os lados, ao invs de apenas em um sentido. A opo Cap=Yes a responsvel pela extruso dar origem a um slido, se modificarmos a opo para Cap=No, criaremos apenas superfcies extrudadas. As opes do Mode sero explicadas nas opes do menu Extrude Solid, na pgina seguinte.

Extrude Surface permite a criao de um slido a partir da extruso de uma superfcie. A opo DeleteInput permite optarmos por deletar ou no a superfcie que dar origem ao slido gerado. Aps selecionarmos a superfcie (ou superfcies) que ser extrudada, o Rhino nos fornece uma srie de novas opes. A opo Direction permite definirmos a partir de dois pontos a direo da extruso. A opo BothSides=Yes permite extrudarmos a superfcie para ambos os lados, ao invs de apenas em um sentido. A opo Cap, que infelizmente no est habilitada por default, precisa ser habilitada (Cap=Yes) para gerarmos slidos, ao invs de apenas superfcies. As opes do Mode sero explicadas nas opes do menu Extrude Solid, a seguir.

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Extrude Solid - permite a criao de slidos a partir da extruso de superfcies ou curvas. Esses comandos equivalem s opes Mode do Extrude closed planar curve e do Extrude Surface. A opo Extrude Surface, j mencionado na pgina anterior, equivale ao Mode=Straight. A opo Extrude Surface To Point equivale a opo Mode=toPoint e permite criar um slido definido pela extruso da superfcie at um ponto definido pelo usurio. A opo Extrude Surface Along Curve, equivalente a opo Mode=AlongCurve, permite utilizarmos uma curva para definirmos o caminho da extruso. A opo Extrude Surface Along Sub Curve, equivalente a opo Mode=AlongSubCurve, muito semelhante a opo anterior, mas aqui podemos pegar apenas parte de uma curva para definirmos a extruso da superfcie. A opo Extrude Surface Tapered, equivalente a opo Mode=Tapered, utiliza um ngulo (DraftAngle) para aumentarmos ou diminuirmos o tamanho da forma do objeto ao longo da extruso. As opes Extrude Curve To Point, Extrude Curve Along Curve, Extrude Curve Along Sub Curve e Extrude Curve Tapered so idnticas aos comandos de mesmo nome para superfcies, mas trabalham com curvas.

TextO Rhino oferece tambm a ferramenta Text, encontrada na main toolbar, para criao textos.

O menu de criao de texto oferece opes para definio da fonte, colocar o texto em negrito e/ou itlico, tipo de objeto a ser criado (curva, superfcie ou slido), cria-los j agrupados, definio do tamanho da fonte e espessura (opo habilitada apenas quando os textos so objetos slidos).

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EdioO Rhino oferece excelentes opes pra edio de slidos no menu Solid Tools: ferramentas de Boolean, que permitem adicionar, subtrair ou fazer a interseo entre vrios slidos; opes para chanfrar arestas (Fillet Edge); tampar espaos planos abertos (Cap Planar Holes) e extrair superfcies (Extract Surface). Alm disso, apresenta comandos para colar superfcies justapostas (Join), transformando-as em superfcies compostas (polysurfaces); e separar slidos ou superfcies compostas em diversas superfcies simples (Explode).

Superfcies:EdioPara modelar as estruturas NURBS, geralmente, usamos os chamados pontos de controle (control points). Para edit-los, as superfcies devem estar soltas (explodidas), Mas aps a modelagem devem ser coladas de novo para formar um slido. Para ligar os pontos de controle, utilizamos o comando control points on, e se quisermos editar o nmero de pontos de controle, ou suavizar mais a estrutura, utilizamos as ferramentas rebuilt surface.

Obs: Quando trabalhamos com pontos de controle, a forma de seleo muda um pouco: a tecla SHIFT passa a ser utilizado para adicionar pontos seleo e o CTRL para retir-los, ao contrrio da seleo convencional de curvas, superfcies ou slidos, onde os dois botes podem ser usados para ambas as funes de forma idntica.

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Outros comandos como o insert knot e remove knot (point editing menu) podem ser usados para inserir ou retirar pontos de controle em locais especficos, e o comando set X, Y, Z coordinates, do menu Transform, para alinhar os pontos de controle selecionados em um mesmo eixo (X, Y ou Z).

Cortando e Dividindo:O comando trim nos permite utilizar uma curva ou superfcie para cortar outros elementos da cena. A opo split possibilita a diviso de um objeto em duas ou mais partes utilizando como ferramenta de corte uma curva, superfcie ou ainda uma curva de contorno (split surface by isocurve) do prprio objeto.

Obs: Slidos e superfcies compostas (polysurfaces) no podem ser cortadas ou divididas utilizando curvas (curve ou line) como objetos de corte. Para tanto deve-se utilizar uma superfcie como ferramenta de corte ou ainda o comando explode para separ-las em superfcies simples (surfaces) para as curvas as curvas conseguirem realizar o trabalho de corte.

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Ferramentas de Transformao:So ferramentas que visam algum tipo de transformao do objeto, seja em seu posicionamento ou em sua forma. A maioria dos softwares considera apenas as opes move, rotate e scale (j vistos anteriormente) como ferramentas de transformao. O Rhino, no entanto, considera uma srie de outros comandos como ferramentas de transformao, como as opes de cpia (copy - j visto anteriormente), de inclinar (shear) e de espelhar (mirror) objetos. Outras opes interessantes do menu Transform so os comandos para afunilar (taper), curvar (bend) e torcer (twist), utilizados geralmente para a edio de superfcies, alm das opes para alinhar pontos (set X, Y, Z coordinates visto logo acima), alinhar (orient) a criar cpias ordenadas (array).

Propriedades dos Objetos, Materiais e LuzesPara editarmos as propriedades dos objetos (curvas, superfcies e slidos), materiais e luzes utilizamos o boto Object Properties da Standard Toolbar.

Curvas, superfcies e slidos nos oferecem as configuraes Object e Material, enquanto luzes nos oferecem as opes Object e Light. Nas propriedades do objeto (Object), podemos saber o tipo de objeto com que estamos trabalhando, especificar um nome, definir em que layer ele est, sua cor (por default a cor do objeto a cor do layer a qual ele pertence) e a densidade de curvas isoparamtricas que definem seu contorno nas vistas em wireframe.

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Em Material, podemos definir se o material ser definido pela cor do layer, por um plugin (como o Flamingo ou Penguin, por exemplo), ou pelo Rhino (Basic). No modo Basic, podemos especificar a cor do material, se ele fosco ou brilhante (Gloss finish), metlico ou plstico, definir a cor do seu brilho, se ele transparente ou opaco (Transparency), alm de usar imagens para definir cor (Texture bitmap) ou simular relevo (Bump), alm de especificar nome para o material e pegar parte das propriedades de outro objeto (Mach...).

Em Light, definimos a cor da luz, se ela est ligada ou no, a intensidade de sua sombra. Especificamente no caso da Spotlight, podemos ainda definir como ser a suavizao da rea iluminada para a no iluminada pelo cone de luz.

Luzes:Podemos criar luzes para iluminar objetos ou cenas. Na verso 3 do Rhino, a luz Spotlight perde seu diferencial, j que todas as outras tambm passam a calcular as sombras dos objetos com o renderizador padro, o que no acontecia nas verses anteriores. Entretanto

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a Spotlight, que distribui a luz de uma forma cnica, ainda a mais utilizada para iluminao de produtos. O Rhino ainda nos fornece a Point Light, que ilumina em todas as direes, e por isso a mais pesada em termos computacionais (maior tempo de render); a Directional Light, que emite luz em raios paralelos, ideal para arquitetura, para simular a direo praticamente paralela dos raios do sol; e as novas Rectangular Light e Linear Light, que eram exclusivas do Flamingo, e que continuam a ter uma boa aplicabilidade somente com o uso desse plugin, principalmente para a rea de maquetes, j que elas representam melhor os formatos de lmpadas e luminrias.

Criando Curvas NURBS:Linhas RetasPodemos criar linhas retas de trs tipos basicamente: Line: segmento de reta simples, determinado pelo seu ponto inicial e seu ponto final; Polyline: nica linha formada por vrios segmentos de reta; Line Segments: aparentemente muito semelhante Polyline (inclusive se usa o mesmo boto para criar esse tipo de linha, porm clicando com o boto direito do mouse), mas ao invs de criarmos uma nica linha formada por vrios segmentos de reta, criamos vrios segmentos de reta independentes e consecutivos. Existem diversos outros comandos para criao de linhas retas, porm estes funcionam de forma semelhante a controles de Osnap (que veremos mais adiante), podendo criar curvas a partir de objetos pr-existentes, como por exemplo criar uma linha a partir da normal de uma superfcie (Surface Normal).

Os comandos de Undo (desfazer) e Close (fechar) so duas opes importantes que podemos utilizar ao criarmos linhas retas ou curvas (que sero vistas no prximo item), o primeira permite retirarmos o ltimo ponto de controle criado, bastando digitar a letra U durante a criao da linha, e o segunda fecha a linha que est sendo criada, bastando digitar a letra C.

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Podemos usar o comando Revolve (menu Surface) para fazer a revoluo dessa linha e transforma-la em uma superfcie ou slido, e depois o Fillet Edge para arredondarmos as quinas.

linhas curvas de forma livreExistem seis comandos para se desenhar curvas de forma livre: Control Point Curve: desenha a curva baseada no posicionamento de pontos de controle (Control Points, tambm chamados de Control Vertex ou Control Vertices), sendo que estes no fazem parte da curva necessariamente; Curve: Interpolate Points: desenha a curva baseada no posicionamento de pontos que fazem parte da curva (Interpolate Points), permitindo maior preciso; Interpolate on Surface: cria uma curva do tipo Interpolate Points direto em uma superfcie;

Sketch: Permite desenharmos uma curva livremente, simplesmente movimentando o mouse com o boto direito pressionado, e, logo aps soltarmos o boto, o Rhino cria automaticamente os pontos de controle que definem essa curva; Sketch on Surface: cria uma curva do tipo Sketch direto em uma superfcie; Sketch on Polygon Mesh: cria uma curva do tipo Sketch direto em uma malha poligonal.

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linhas curvas abertasPodemos desenhar ainda alguns outros tipos de curvas abertas, como curvas baseadas em Polylines (Control Points from Polyline e Through Polyline Vertices), curvas cnicas (Conic, Conic: Perpendicular at Start, Conic: Tangent at Start e Conic: Tangent at Start, End), parbolas (Parabola), curvas helicoidais (Helix), espirais (Spiral), e arcos (Arc).

curvas fechadas e polgonosExistem diversas opes para criarmos crculos (Circle), elipses (Ellipse), retngulos (Rectangle), quadrados (Square) , polgonos de quantos lados desejar (Polygon) e estrelas, para agilizarmos o processo de criao ou execuo do projeto.

ferramentas de edio de curvasO menu Curve Tools nos fornece diversas ferramentas para a edio de curvas e linhas, tais como ferramentas para estender uma curva criada anteriormente (Extend Curve, Extend by Arc, Extend by Line, Extend Curve on Surface), chanfrar a juno de duas curvas (Fillet Curves e Chanfer Curves), criar uma curva conectando outras duas de maneira suave (Blend Curves) fazer as extremidades de duas curvas coincidirem (Match), redefinir o nmero de pontos de controle ou o grau (degree) da funo que define a curva (Rebuild Curve), decompor uma linha em diversos arcos (Convert Curve to Arcs), simplificar linhas retas e arcos (Simplify Lines and Arcs), ajustar a curvatura de uma linha sem alterar sua tangncia (Adjust End Bulge), ou fazer uma curva se tornar peridica (Make Periodic).

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Obs: curvas peridicas so curvas fechadas com curvatura suave, e curvas no peridicas so curvas fechadas e com kinks (pontos de controle que causam uma quebra na continuidade da curva, como quinas), tais como crculos, elipses e curvas fechadas nas quais foram adicionados kinks pelo prprio usurio.

editando curvasPodemos usar as ferramentas de edio de pontos de controle (Point Editing) para ajustar e refinar as curvas. Existem opes para editar os pontos de controle como Control Points (Control Points On), ou como Interpolate Points (Edit Points On), para desligarmos estes pontos de controle (Points Off Selected, ou apertando a tecla Esc), para mudarmos a fora com que os pontos de controle puxam a curva (Edit Control Point Weight), adicionar e remover pontos de controle (Insert Knot e Remove Knot, j vistos anteriormente), inserir uma quina na curva (Insert Kink), e editar a curvatura por tangentes sadas desses pontos de controle (Handlebar Editor).

Obs: No importa como foi criada, qualquer curva poder ser editada pelos comandos Control Points On ou Edit Points On, podendo inclusive alternar entre esses dois tipos de controle, pois so apenas duas maneiras diferentes de se editar curvas.

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Modelando com PrecisoPodemos dar as dimenses que desejarmos aos objetos que esto sendo criados. Para isso, usamos coordenadas, que so requeridas na Command Line (lugar da Command Area onde colocamos as informaes requeridas) sempre que criamos um slido ou desenhamos uma linha. Essas informaes so requeridas mesmo quando trabalhamos de maneira imprecisa ou com o auxlio do Snap e da Grid, s que nesse caso fornecemos as coordenadas clicando diretamente em pontos no espao da viewport com o cursor do mouse.

Coordenadas Absolutas, Relativas, Polares e por RestrioO sistema de coordenas do Rhino se baseia no sistema de coordenadas mundial. Existem vrias maneiras de fornecer as coordenadas necessrias para a localizao de um ponto: por coordenadas absolutas, coordenadas relativas, coordenadas polares e por restrio (constraint) de ngulo ou distncia. Na coordenada absoluta, determinamos a posio de um ponto no espao tridimensional baseado na exata localizao deste nos eixos X, Y e Z do plano de construo (o ponto onde as linhas verde e vermelha se cruzam o ponto 0, 0, 0 do plano). O uso de Coordenadas Absolutas pode ser cansativo e demorado, embora elas funcionem perfeitamente.

coordenada absoluta

Na maioria dos casos usaremos as coordenadas relativas, estas se baseiam na localizao do ltimo ponto criado, que tido como o ponto 0, 0, 0. Para fazer uso das coordenadas relativas devemos digitar a letra R, ou o smbolo @, antes das coordenadas.

coordenada relativa

As coordenadas polares so especialmente teis quando precisamos traar um segmento com medida conhecida em uma determinada angulao. Para entrarmos as coordenadas

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polares, seja com valores absolutos ou relativos, devemos fornecer primeiro o comprimento do segmento, seguido do sinal