本文源自威信公众号：学设计的小熊
犀牛曲面展解起始位置是由什么决定？如何调整展解起始位置？用什么展解工具更合适？
今天小熊和大家分享一下犀牛曲面展解的知识，能回答上述的困惑。这一篇也是为了下一篇的Grasshopper做的更好用的展解插件做铺垫。
在设计实践中，片材（如钢板、面料）的生产加工往往有对模型进行展解的环节，在这些领域曲面展解工具有着比较重要的作用。犀牛的展解工具能够提供一些基本的展解参考。
在犀牛中，展解曲面的工具有若干，有不同的适用范围：
①仅一个方向弯曲，可以使用UnrollSrf
②UV方向都弯曲，可尝试UnrollSrfUV、Smash、Squish。
展解工具打解方式：①菜单栏
②输入指令。 ③图标（工具比较生僻，有些工具甚至没有图标，不是很好找）
这些展解工具都有个必须提到的细节：它能够搭载其它附着在该曲面上的几何物件（点、曲线、文字）一起展解到一张平面上。这个作用是很大的，比如展解修剪过的曲面有时候会有问题，不妨将修建曲线一起展解，展解后重新再修建；比如要绘制展解后的曲线用于CNC切割等，就需要有曲线。
这些展解工具都有个痛点：每次展解后都放在原点，无法由用户来定义。
下面简单介绍一下这几个工具：
01UnrollSrf 摊平可展解的曲面
UnrollSrf只能针对U或V单一方向弯曲的曲面展解。
也就是这个工具只能针对下图左边的这种单曲率曲面进行展解。
这个工具基本上是没有误差的。不过这个工具也有一定的局限性：闭合曲面的展解位置并不能通过这个工具直接调节，需要手动去预处理曲面。如果不知道预处理的方法，很可能就会采用展解后再切割调整的方法，这样比较麻烦，也可能出错。
比如说下图的曲面展解。
设计师可能希望它展解后的图形是对称的，但是计算机算出来的结果总是看似“无序”的。他可能会选择再分割组合这个展解曲面来达成目的。但是有其它更好的办法吗？出现这个现象的本质原因是什么呢？
闭合曲面的展解位置是分情况而定的：
①单一曲面 Surface
单曲面有一个叫做seam的线，曲面从这条线切解后展解。犀牛的曲面都是四边面，所以是不可能存在真的封闭曲面（即使放样的也有seam），也一定是通过一个四边面卷曲之后通过seam连接形成的。
调节seam位置的方法是SrfSeam。（操作方式如下所示）
②多重曲面 PolySurface。
复合曲面是由多个单曲面组合而成，无法调节seam，只能用另一个指令：UnjoinEdge。这个功能隐藏的相当深，没有图标，只能敲指令，小熊也是从UnrollSrf的F1帮助文档中看到的。
02Squish 压平双曲面
Squish 指令将不可以展解的（UV 两个方向都是弯曲的）三维网格或 NURBS 曲面压平为到二维平面上。
该指令很很多细致的选项，如下所示：
标示这里选择是之后，会将压平的平面对应回原物件时收缩的区域以红色的点云标示，延展的区域以绿色的点云标示，并在收缩与延展最明显的位置以注解点标注变形量，注解点的数字是长度增减的百分比。
压平(Squish)是一个基于网格的算法，它将网格在空间网格和平面网格之间转换时，将通过一些限制尽可能的使网格面的面积和网格面边缘的长度变化最小。
不过，官方说明也指出：压平(Squish)算法还是太简单了，它无法模拟大多数材料的真实物理特性，在实际工程生产中还是需要结合制造的专业技术来解决。[1]
此外值得一提的是，squish只能展解单曲面和Mesh。
03UnrollSrfUV 摊解曲面的 U 或 V 方向
UnrollSrfUV指令用来展解一个曲面或多重曲面，同时保留输入曲面的 UV 结构。
这个指令的特点是能保留UV结构，但是它的误差比较大。
04Smash 强行压平双曲面
Smash用来建立与曲面面积大小相近的平面。是由UnrollSrf指令修改而来，没有UnrollSrf的单一方向弯曲的限制，但误差也是比较大的。适用于展解曲率不大、有弹性可延展的曲面。[2]
关于展解工具将展解后平面放在原点和无法控制封闭物件展解起点位置的问题，小熊想到可以利用Grasshopper来做一个解决上述问题的电池。当然也有其它方式，比如弄个巨集等等，不过可能没有Gh的更加浑然一体。
在下一篇文章《【Grasshopper】小熊自创曲面展解插件》中进行介绍。
Reference:
[1] https://docs.mcneel.com/rhino/7/help/zh-cn/index.htm#commands/squish.htm#(null)
[2]https://docs.mcneel.com/rhino/7/help/zh-cn/index.htm#commands/smash.htm#(null)
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