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Was ist der Unterschied von NURBs-Modell und Polygonnetz?

Zuletzt aktualisiert: 02.08.2020
Erklärung
Swann Rack

NURBs-Modell und Polygonnetz - Was ist der Unterschied? 03:11

NURBs-Modelle bestehen aus Punkten, die durch Kurven verbunden sind, während sich Polygonnetze aus Tausenden oder Millionen kleiner Dreiecke zusammensetzen. CAD-Flächenmodelle werden zumeist mit NURBs-Flächen beschrieben, währen 3D-Scans in der Regel als Polygonnetze ausgegeben werden. Die Umwandlung von einem Polygonnetz in ein NURBs-Modell ist eine sogenannte„Flächenrückführung“.

Vergleichbar mit Pixel- und Vektorgrafiken

Der einfachste Weg, den Unterschied zwischen Polygonnetzen und NURBs-Modellen zu beschreiben,
ist einen Vergleich mit 2D-Computergrafiken:

Grafiken auf dem Computer existieren entweder als Pixelgrafiken oder als Vektorgrafiken. In einer Pixelgrafik besteht das Bild aus vielen Pixeln, von denen jedes eine bestimmte Farbe hat. Wenn wir die Grafik am Computer vergrößern und ausdrucken, wird das Bild unscharf. Das liegt daran, dass die einzelnen quadratischen Pixel vergrößert wurden, nicht aber die Gesamtanzahl der Pixel erhöht.

In einer Vektorgrafik gibt es keine Pixel, sondern einige wenige Punkte, die durch Kurven verbunden sind. Diese Kurven werden bei jeder Größenänderung der Grafik neu berechnet. Eine Vektorgrafik kann somit beliebig vergrößert werden und ein Ausdruck wird immer gestochen scharf sein.

Polygonnetze sind vergleichbar mit Pixelgrafiken und NURBs-Modelle sind vergleichbar mit Vektorgrafiken

Bei einem Polygonnetz wird die Oberfläche durch viele Dreiecke dargestellt. Wenn ein kleines
Polygonnetz vergrößert und in 3D gedruckt wird, dann werden alle bisher runden Flächen des
Bauteils kantig aus dem 3D-Drucker kommen. Das Polygonnetz hat nicht genug Dreiecke, um eine
sauber geschwungene Oberfläche zu erzeugen.

Der 3D-Scan zeigt ein Sportwagenmodell. — Swann Rack / Holocreators Polygonnetz eines stilisierten Sportwagens. Sie können das Polygonnetz hier herunterladen.

Bei NURBs-Modellen ist die Vergrößerung kein Problem. Die Oberfläche des Objekts wird durchKurven definiert, die eine perfekte Form des Objekts darstellen, egal, wie sehr dieses vergrößert wird. Die Kurven werden durch wenige Kontrollpunkte definiert und ein Algorithmus berechnet bei jeder Größenänderung die Kurven, die die Punkte verbinden, von neuem.

Das NURBs-Flächenmodell zeigt einen Sportwagen. — Swann Rack / Holocreators NURBs-Modell desselben stilisierten Sportwagens. Sie können das NURBs-Modell hier herunterladen.

Polygonnetz und NURBs-Modell Beispiel zum Download

Damit Sie die Unterschiede selbst vergleichen können, haben wir Ihnen die Datensätze des
Polygonnetzes und des NURBs-Modells zum Download vorbereitet. Um das Polygonnetz anzusehen
brauchen Sie einen 3D-Viewer wie Meshlab. Um das NURBs Modell anzuschauen brauchen Sie ein
CAD-Programm wie FreeCAD

Fazit: Mehr Aufwand, bessere Skalierbarkeit

NURBs-3D-Modelle sind ohne Oberflächenqualitätsverlust unendlich skalierbar. Wann immer es möglich ist, sollten daher diese den Polygonnetzen vorgezogen werden. Allerdings sindNURBs-Modelle weitaus komplizierter zu erstellen und schlechter zu bearbeiten, weshalb Polygonnetze trotzdem häufiger verwendet werden.

Haben Sie weitere Fragen zum Thema NURBs-Modelle und Polygonnetze?

Holocreators bietet professionellen 3D-Scan-Service und Reverse Engineering an. Gerne
beraten wir Sie auch zum Thema Polygonnetze und NURBs-Modelle. Rufen Sie uns an +49 40 481133
oder schreiben Sie uns eine E-Mail: info@holocreators.com.

Zuletzt aktualisiert: 02.08.2020
Erklärung

Autor: Swann Rack

Swann ist seit vielen Jahren von allem begeistert, was mit 3D zu tun hat. Seine Wurzeln liegen in der analogen Holografie, die ihn 2011 zur digitalen 3D-Modellierung brachte.

Der rapide Fortschritt verschiedenster 3D-Scan-Technologien faszinierten ihn so sehr, dass er 2015 gemeinsam mit seinem Bruder Miró Rack das Unternehmen Holocreators gründete

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