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在表述曲面连续性中,有5种级别,分别是:G0-位置连续,G1-切线连续,G2-曲率连续,G3-曲率变化率连续,G4-曲率变化率的变化率连续。这些术语用来描述曲面的连续性。曲面连续性可以理解为相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光滑、流畅。
G0-位置连续
图中所示的相邻曲线都是位置连续,他们只是端点重合,而连接处的切线方向和曲率均不一致。这种连续性的表面看起来会有一个很尖锐的接缝,属于连续性中级别最低的一种。在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。
G0由于使模型产生了锐利的边缘,所以平时都极力避免,甚至想尽办法摆脱这种效果,不常用。
G1-切线连续
图中所示的两组曲线属于切线连续,他们不仅在连接处端点重合,而且切线方向一致(可以看到相连的两条线段梳子图的刺在接触点位置是在一条直线上的),这种连续性的曲面将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。
这种连续性的表面不会有尖锐的连接接缝,但是由于两种表面在连接处曲率突变,所以在视觉效果上仍然会有很明显的差异。会有一种表面中断的感觉。
通常用倒角工具生成的过渡面都属于这种连续级别。因为这些工具通常使用圆周与两个表面切点间的一部分作为倒角面的轮廓线,圆的曲率是固定的,所以结果会产生一个G1连续的表面。如果想生成更高质量的过渡面,还是要自己动手。
G1由于制作简单,成功率高,而且在某些地方很实用,比如手机的两个面的相交处就用这种连续级别,比较常用。
G2-曲率连续
图中的相邻曲线属于曲率线续,其接点处的曲率也是相同的。如图中所示,两条曲线相交处的曲率梳的长度和方向都是一致的(可以为0)。
这种连续性的曲面没有尖锐接缝,也没有曲率的突变,视觉效果光滑流畅,没有突然中断的感觉(可以用斑马线测试)。这通常是制作光滑表面的最低要求。也是制作A级面的最低标准。
G2由于视觉效果非常好,是大家追求的目标,但是这种连续级别的表面并不容易制作,这种连续性的表面主要用于制作模型的主面和主要的过渡面。
G3-曲率变化率连续
图中的两组曲线的连续性属于曲率变化率连续。这种连续级别不仅具有上述连续级别的特征之外,在接点处曲率的变化率也是连续的,这使得曲率的变化更加平滑。曲率的变化率可以用一个一次方程表示为一条直线。
这种连续级别的表面有比G2更流畅的视觉效果。但是由于需要用到高阶曲线或需要更多的曲线片断所以通常只用于汽车设计。将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。
G4-曲率变化率的变化率连续
这种连续级别属于曲率变化率的变化率连续。“变化率的变化率”似乎听起来比较深奥,实际上可以这样理解,它使曲率的变化率开始缓慢,然后加快,然后再慢慢的结束。这使得G4连续级别能够提供更加平滑的连续效果。
G3,G4这两种连续级别通常不使用,因为他们的视觉效果和G2几乎相差无几,而且消耗更多的计算资源。这两种连续级别的优点只有在制作像汽车车体这种大面积、为了得到完美的反光效果而要求表面曲率变化非常平滑的时候才会体现出来。
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