La creazione di prodotti originali e di qualità richiede l'utilizzo di una soluzione per il disegno industriale sofisticata e nello stesso tempo efficace. Industrie automobilistiche, studi di design e moltre altre categorie di professionisti utilizzano Rhino per le sue avanzate capacità di modellazione relative alla modellazione di superfici. In questo tutorial, sviluppato per Rhino 2.0/3.0 prendiamo in esame alcuni strumenti che consentono di realizzare forme che mantengono tra loro relazioni di tangenza e curvatura. Rhino, rispetto ad altri applicativi in commercio basati su Nurbs e superfici permette di avere un controllo totale sulle forme modellate; strumenti come Birail, Patch, Loft, Network di curve consentono di determinare, laddove i bordi di due superfici sono tra loro adiacenti, il tipo di continuità tra le superfici. Tramite appositi strumenti di analisi (curve Zebra o Isofote) è possibile controllare selettivamente la "bontà" delle superfici generate.

L'esempio qui a fianco mostra un caso abbastanza comune; la superficie blu deve essere agganciata alla superficie rossa. In questo caso specifico è possibile utilizzare lo strumento "Combina superfici". Si seleziona il bordo della superficie da modificare (sup. blu) e succesivamente dopo il bordo della superficie di riferimento (sup. rossa)

A seguito di questa operazione compare una finestra di dialogo all'interno della quale è possibile stabilire i criteri di tangenza tra le due superfici. Scegliendo l'opzione "posizione" il bordo inferiore della superficie blu viene agganciato in corrispondenza del bordo relativo alla superficie di riferimento. In questo modo è stata realizzata tra le due superfici una continuità G0 che si verifica quando gli estremi di una curva o i bordi di due curve/superfici combaciano ed i i punti di controllo si trovano nella stessa posizione.

Il risultato di questa operazione è visibile nell'immagine mostrata qui a fianco. Attivando invece l'opzione "Tangenza" si ottiene un risultato decisamente più interessante.

La continuità di tangenza, denominata anche continuità G1, si verifica quando la direzione della tangente delle due curve/superfici rimane la stessa ed i punti di controllo delle due superfici sono tra loro allineati Le curve/superfici che possiedono continuità G1 mantengono anche la continuità G0.

Scegliendo la voce "Continuità" si agisce sulla continuità G2. La continuità G2 è rispettata quando la direzione della tangente e la curvatura delle due curve/superfici è la stessa. La continuità G2 possiede sia la continuità di Tangenza (G1) che di posizione (G0).

A differenza del comando Combina superfici lo strumento Congiungi Superfici permette di raccordare due entità rispettando la ontinuità di curvatura. In questo caso Rhino si incarica automaticamente di ricreare una terza superficie che, in corrispondenza dei bordi mantiene la tangenza e la curvatura. E' possibile determinare manualmente la forma della superficie spostando i due cursori.

L'immagine rappresentata qui a fianco mostra un semplice oggetto ottenuto mediante l'estrusione di una curva. Utilizzando la funzione Tronca (Trim) la superficie è stata tagliata grazie ad una curva periodica.

La superficie superiore è stata creata utilizzando lo strumento Loft. Questo elemento di raccordo, come si evince dalla foto, prevede, in corrispondenza del bordo inferiore una continuita di posizione, ma non di tangenza. Nel caso in cui sia determinante rendere tra loro tangenti i bordi delle due superfici, all'interno della finestra di dialogo del comando Loft è necessario abilitare le caselle Tangenza iniziale/finale. Lo strumento Loft interviene esclisivamente sulla continuità G0/G1.

Un altro strumento che consente di controllare la continuità G1 è il comando Patch. Nell'esempio qui a fianco si vuole illustrare come avviene la chiusura di una superficie periodica rispettando la continuità G1. Si richiama lo strumento Patch, si clicca in corrispondenza del bordo da chiudere e si preve Invio. La finestra di dialogo include diverse possibilità tra cui quella di stabilire le suddivisioni su U e V.

Per ottenere la continuità G1 basta attivare l'opzione "Regola tangenza". Potrebbe essere necessario, su oggeti particolarmente complicati, aumentare i valori relativi alle suddivisioni; in caso contrario la superficie risultante potrebbe presentare degli artefatti in corrispondenza dei bordi. Il risultato di questa operazione è mostrato nella figura qui a fianco.

Veniamo ora ad un altro comando che, in questo caso, permette di controllare la tangenza G0, G1 e G2. Lo strumento in questione è "Sweep a due Binari". La foto qui a fianco mostra diverse superfici, tra loro in continuità G0, realizzate mediante questo comando. Nel momento in cui si genera la superficie tramite questo comando è necessario stabilire se utilizzare le curve in modo indipendente (vedi foto qui a fianco) oppure rdefinire le superfici considerando le curve di Bordo o "Edge".

In fase di selezione dei binari/sezioni Rhino comunica se è nostra intensione utilizzare le curve oppure i bordi. Nel nostro caso dobbiamo scegliere questa seconda posibilità. All'interno della finestra di dialogo, menù Opzioni del Binario, è possibile scegliere una continuità G0, G1 o G2 su entrambi i bordi oppure selettivamente controllando le caselle A e B

Sweep su due Binari: le superfici sono tra loro in continuità di tangenza G1

Sweep su due Binari: le superfici sono tra loro in continuità di tangenza G2

Anche il comando Rete di Curve prevede controlli relativi alla tangenza G0,G1 e G2. Nell'esempio qui a fianco è stata creata prima una superficie mediant quattro curve generatrici (Coons) dopodichè si è utilizzato un Trim per forare al centro la superficie. Lo scopo è quello di tappare la superficie socondo 2 curve opportunamente "snappate" sui bordi.

Una volta attivato il comando Rete di curve si procede nel modo seguente: si seleziona un bordo in una direzione e, progressivamente si conclude la selezione sino a raggiungere il bordo opposto. Con lo stesso principio si selezionano tutte le curve nell'altro senso. A seguito di queste operazioni compare la seguente finestra di dialogo all'interno della quale è possibile stabilire le relazioni riguardo la tangenza G0, G1 e G2.

Il comando Rete di Curve si comporta in modo analogo allo strumento Sweep Due Binari; nell'esempio mostrato qui a fianco è possibile intervenire selettivamente su uno o più bordi e scegliere quindi la tipologia di tangenza desiderata.

Superficie realizzata tramite lo strumento Rete di Curve utilizzando la sola Continuità G0 di posizione.

Superficie realizzata tramite lo strumento Rete di Curve utilizzando la Continuità G1 di tangenza.

Superficie realizzata tramite lo strumento Rete di Curve utilizzando la Continuità G2 di curvatura.

Superficie realizzata tramite lo strumento Rete di Curve utilizzando la Continuità G2 di curvatura.

Superficie realizzata tramite lo strumento Rete di Curve utilizzando una continuità "ad hoc" specifica su ogni bordo.