Rhino + Grasshopper Workshop 01

Rhinoceros + Grasshopper Workshop 01

2016.04.08

20160408 Rhinoceros + Grasshopper Workshop 3

目次

Rhinoceros Basics (2016.04.08) 1. Rhinocerosのインストール 2. RhinocerosとGrasshopperについて 3. インターフェース 4. モデル要素 5. 代表的なコマンド + 基礎的なモデリング Grasshopper Basics (来週以降) 1. Rhinocerosの復習 2. Grasshopperのインストール 3. インターフェース 4. 代表的なコンポーネント + 簡単なモデリング 5. Grasshopperを使って3次元パターンを作る


Rhinocerosとは？

船舶や自動車のデザイン向けに開発された3DCADソフトで、曲面や複雑な形状を得意とするNURBSモデリングに特化したソフト。現在、建築業界では3DCADのスタンダートになりつつあり、Rhino上でパラメトリックモデリングを可能にするプラグインGrasshopperと合わせて、建築設計の様々なシーンで活用されています。

Wikipediaより引用---Rhinoceros 3D（ライノセラス・スリーディー）（Rhino/ライノ）とは、フリーフォームNURBSモデリングに特化した商用の製造業向け3次元CADソフトウェア（3Dサーフェスモデラー）である。…Rhinocerosは1992年ごろに主に船舶デザイン向けのAutoCADプラグインとして開発されたのがはじまりである。


なぜRhinoが優れているの？

• マウス操作での機敏なモデル描写複雑なモデルでもサクサク動く →　模型を回して見る感覚に近い

• かゆいところに手が届く、膨大な数のコマンド想像できる機能は概ね存在している例） Orient　Move、Rotate、Scaleを同時に実行 FlowAlongSrf　線やカーブをある面上に配置

→　操作が簡潔、早い

• Grasshopperを使ったパラメトリックモデリングコンポーネント（コマンド）と変数を組み合わせたモデリング。形状を作るシステムを作り、それを操作して形を決定する →　モデリングの幅が広がる


Grasshopperとは？

寸法や数量などの変数を組み合わせて形状を操作する、パラメトリックモデリングをRhino上で可能にするプラグイン。色々な条件を関連付けながら設計を進める場合に有効なモデリング技術。

同様の事は、RhinoscriptやRhinoPythonといったスクリプト言語を使うことで可能であるが、各コマンドを現した「コンポーネント」を繋ぎ合わせることで簡単にシステムを組むことができるGrasshopperは、これまでにプログラミングに触れたことの無い人にとっても理解しやすい環境になっている。

3DS Maxのマテリアルエディターなど、同じようなインターフェースで複雑な操作をする物も登場しており、RevitはGrasshopperに対抗するDynamoを現在開発中。


度々出てくるパラメトリックモデリングって？

色々な条件を関連付けながら設計を進める場合に有効なモデリング技術。一連の操作をシステム化することによって、初期数値(Input)や変数（Parameter）を調整して、最終形（Output）を決めていく方法。

例えば、ある3点をつないで三角形を描き、それを垂直方向に押し出して三角柱を作る場合、普通にサーフェースモデルを作ると変更には対応しにくい。しかし、最初の3点、三角柱の高さなどを関連づけたパラメトリックモデルなら、いくらでも調整が可能。

モデルが複雑になればなるほど、パラメトリックなモデルの重要性が増してくる。


Rhinoのインターフェース


モデル要素

1. Point 点 2. Curve 線 (LineもCurveの一種) 3. Polycurve（Polyline）複数の線がつながった線 4. Surface 面 5. Polysurface 複数の面で構成される形

これらを扱うときに気を付けるべき事 • Open or Close? 線や面が開いているか？閉じているか？ • Degree 線や面の複雑さ（既定値は3） • Delete or not? 点や線を使って面を作るとき、元の要素を残

すことができる。必要無い場合は残さない


Rhino習得のための近道

1. 使いやすいAliases（ショートカット）を打ち込んでコマンドを実行する 2. いつも使うコマンドはマウスの追加ボタンに設定する 3. 慣れるまではCommand Helpに頼る

Rhinoで一番重要なのは、どんなコマンドを使って、どの様に効率よくモデリングするかです。言語と同じで沢山コマンド(単語)を知っていることが後々大きな差になってきます。

代表的なコマンドを紹介しておきます。


2D Command

Point pt 点を入れる

Plyline pl 直線のラインを描く

Curve cu カーブを描く

Rectangle rt 四角形を描く

Circle ci 円を描く


Transform Command

Move m 移動

Copy co コピー

Array ar 配列複写

Rotate ro 回転

Mirror mi ミラー

Scale sc スケール（全方向）

Scale1D sc1 スケール（ｘ、ｙ、ｚのどれか一つ）

Scale2D sc2 スケール（ｘ、ｙ、ｚのどれか二つ）

Stretch s 一部を引っ張る

SetPt sp 選んだオブジェクトのｘｙｚ値を統一させる


Modify Command

Trim tr トリム（切り取る）

Split spl スプリット（切り分ける）

Offset o オフセット

OffsetSrf os 面のオフセット

Fillet f フィレット（線のコーナーを丸める）

FilletSrf fs 面のフィレット（面のコーナーを丸める）

Blend b ブレンド（カーブをスムーズにつなげる）


Modify Command続き

BlendSrf bs 面のブレンド（曲面をスムーズにつなげる）

Extend ex 延長

Join j 別々の線や面を繋げる

Explode ep 線や面をばらばらにする

MergeSrf ms 別々の面を一つにする

Rebuild rb 線や面の精密さを変える

Untrim utr トリムした線や面を元の形に戻す


Modify Command続き

BlendSrf bs 面のブレンド（曲面をスムーズにつなげる）

Extend ex 延長

Join j 別々の線や面を繋げる

Explode ep 線や面をばらばらにする

MergeSrf ms 別々の面を一つにする

Rebuild rb 線や面の精密さを変える

Untrim utr トリムした線や面を元の形に戻す


3D & Surface Command

Loft l ロフト（二つまたは複数の線から面を作る）

ExtrudeCrv ext 押し出し（一つの線を立ち上げる）

SrfPt spt 面（三点または４点から面を作る）

PlanarSrf ps 面（閉じた線の内側を面にする）

Patch pa 面（面のエッジから面を作る）

Sweep1 s1 線にそって押し出し（軌道が一本）

Sweep2 s2 線にそって押し出し（軌道が二本）

NetworkSrf net 複数の外周線から面を成形


Surface → Curve Command

Project pro 線を面に投影

Contour con 面の等高線を出す

Intersect int 線や面の交わる線を抽出する

DupBorder db 面のアウトラインを線として抽出する

ExtractIsoCurve eic 面に沿った線を抽出する

ExtractWireframe ewf 面のワイヤーフレームを線として抽出する


View Command

Hide hi 選択したオブジェクトを隠す

Show sh 隠されたオブジェクトを元に戻す

Lock lo 選択したオブジェクトをロックする

Unlock ul ックされたオブジェクトを元に戻す

Zoom Extents ze ビューを画面にフィットさせる

Zoom All Extents zea 全てのビューを画面にフィットさせる

Zoom Selected zs ビューを選んだ物に合うようにフィットさせる

Zoom All Selected

zsa 全てのビューを選んだ物に合うようにフィットさせる


Grasshopperのインターフェース


モデル要素

1. Point 点 2. Curve 線 3. Surface 面 4. BRep（Polysurface）複数の面で構成される形 5. Vector ベクトル 6. Plane 平面

基本的にはRhinoと同じ。オブジェクトを移動させたりする場合に必要なベクトルと平面が加わる。この概念を理解するのが最初の一歩。


Treeの概念

Grasshopperでは複数のモデル要素を同時に扱う。例えば、10個の点から伸びる垂直方向の線を引く場合、10個の点はそれぞれに順番(index)の付いた「一組の点の集まり」として扱われる。この秩序を把握しながらシステムを組んでいくことが非常に重要。

垂直に伸びる線を3分割すると、「3本の線分をもった集まり」が10組あることになる。これで入れ子状態になり、より多くの要素を扱うことになる。

この様に、モデル要素（情報）をどうやって一つの操作から次の操作に受け渡すかは、プログラミングをする上で重要な部分となっている。一般的なプログラム言語ではArrayやListとよばれているが、木が枝分かれして細かな要素に分かれる事をイメージして、GrasshopperではTreeと呼ぶ。

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