Modifying Curve Components in Maya : 認識與操作 Maya 曲線

認識與操作 Maya 曲線

NURBS / Surface（曲面）建模是由曲線來構成曲面的一種建模方式。建模的過程通常是：先產生曲線，並透過Extrude（擠壓）、Revolve（旋轉）或Loft（放樣）等指令來產生模型。因此，瞭解曲線構成與靈活掌握曲線工具的使用，讓大家在操作曲線時能更加上手，是建模的重要基礎。

本篇教學跟大家介紹：
NURBS的源由
曲線的結構與名稱
Maya曲線工具的設定
兩種曲線「點」的類型
調整曲線形狀的方法

NURBS的源由

NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的簡稱，中文通稱為：非均勻有理貝茲曲線。而近來Maya新的版本也已將NURBS操作指令名稱改為：Surfaces。
NURBS是工程師在電腦繪圖領域所開發出來，專門用在建立3D建模的方法。
由於NURBS是由點與數學方程式所構成，我們可以想像是2D繪圖中向量圖的3D版，藉由曲線來產生立體型態。並且NURBS 可以透過控制點的權重來調整局部的曲線造型，這些控制也容許一部分曲線形態被修改時，不會影響到其它的造型部分。

1、Non-Uniform(非統一）
代表曲線中一個控制點的影響力範圍大小是會改變的（有權重）。我們能藉由移動曲線中的一個控制點，來影響旁邊的控制點受到影響的程度。
越接近所選的點影響越大。並隨著距離越遠，控制點影響會逐漸減少來改變曲線的形態。



2、Rational (有理）
在電腦中畫出的曲線實際上是一個曲線段或是一串連續的線段所構成。一個線段被稱為：One Span。
在數學領域，則稱一個曲線跨度的一種數學表達式。因為方程式描述的是3D空間中點的位置，一般包含3個變量 (X、Y、Z) 。並且以方程中變量的最高次方決定了曲線的類型。如：Maya中曲線Curve degree設定屬性：1Linear、3Cubic等。



3、B-Spline(B樣條）
是由大家所熟知的Bezier Curve（貝茲曲線）。指的是：用設置控制點的位置與路徑來構建一條曲線，並在兩個或更多點之間的位置變化來產生曲線的形狀。

曲線的結構與名稱

先執行：Create / CV Curve Tool或 EP Curve Tool 指令，開始繪製曲線。

1、跨距（Span）
是一個連續的線段中，點與點之間的線段。當我們開始畫出一條曲線時，滑鼠所下的第一個點會出現小的方框：代表這是此線條的起點。當點下第二個點時會出現「U」字：這是表示這條曲線的方向，直到最後一個點完成時按下 Enter鍵 完成曲線的繪製。



2、殼（Hull）
是連接CV點之間的可見連續線，會以紫紅色表示。主要是幫助使用者看清楚一條連續的線段當中，每個CV點的位置。當我們在曲線上按右鍵，選擇「Hull」。然後任意單擊Hull上的紫紅色線段，就可以一次將所有在線段上的控制點一次選取。

Maya曲線工具的設定

Maya曲線工具的設定決定了曲線上點分佈的密度。

在Maya曲線工具的 Curve degree選項 設定中共有：1Linear、2、3 Cubic等，這上面的數字代表每一個曲線線段點的階數。

例如：我們選擇3 Cubic，表滑鼠必須點到第四（N+1個）下的點，曲線線段才能形成。所以當曲線的數字階級越高，則代表產生該曲線所需要的計算越多。1Linear：一階曲線相應於直線段、2：二階曲線相應於二次曲線、3Cubic：三階曲線相應於三次曲線。以此類推，曲線的階數越高，曲線段所產生的控制點就越多，Maya中最高的階數為7。

兩種曲線「點」的類型

在Maya中的曲線結構，將曲線上的節點（Knot）分成兩類：控制點（Control Vertex，簡稱為CV）與編輯點（Edit Point，簡稱為 EP）。

1、控制點（Control Vertex，簡稱為 CV）

CV的特點是它不在線段上，而是藉由CV點之間的切線來架構出曲線的形狀。
當我們在曲線上按下「滑鼠右鍵」，選擇Control Vertex做為曲線的建立與調整方式時，我們可以在曲線旁邊看到點狀的實心方塊標示。

當我們選擇曲線上其中的一個CV點調整形狀時，它的影響範圍在：當下所選擇的點以及前與後各一個控制點之間的曲線形狀。


2、編輯點（Edit Point，簡稱為 EP）

當我們以EP工具來建立與調整曲線時，曲線上會以一個小寫字母 X 來表示。
EP的節點會落在曲線上，我們可以隨意地添加編輯點，而不會影響曲線的形狀。但當我們選擇曲線中的一個EP點來調整時，它會影響到全部的曲線形狀。

EP 點的特徵：
就是只需要有2個EP點就可以形成曲線。但若在CV模式則至少需要有3個以上的CV節點才會產生曲線。

調整曲線形狀的方法

1、在繪製過程中，如何針對最新下的點進行「位置」的調整？

A：直接按住「滑鼠中鍵」移動最新下的點。



2、在未按下Enter鍵完成曲線前，想要調整之前繪製的點？

A：先按下鍵盤上的「Insert鍵」，在繪製的點上會出現一個：移動操作器，就可以改變繪製
       點。
另外按鍵盤上的「方向鍵」，也可以在已經建立好的控制點之間進行選擇切換。當調整完畢，再次按下Insert鍵就可繼續產生新的點，直到按下Enter鍵完成曲線的繪製。



3、按下Enter鍵完成曲線後，如何調整曲線？

A：先將滑鼠移到曲線上方並按下「滑鼠右鍵」，在彈出的快捷選單選擇：Control Vertex 或 Edit Point。然後選擇需要調整的點後，切換到「移動工具」來調整點的位置，就可以改變曲線的形狀。