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Kaum eine andere Software hat in so kurzer Zeit eine derartig hohe Popularität und Verbreitung erfahren wie das 3D-Designprogramm Rhinoceros (Kurzform: Rhino).
Das beweisen u.a. auch die weltweit entstandenen Anwenderorganisationen und Supportforen im Internet sowie die stetig wachsende Zahl von „Third-Party“-Zusatzprogrammen für spezielle Anwendungen. Äußerst interessant ist auch die direkte Einbindung von externer 3D-Hardware wie z.B. dem Desktop-Digitalisierer MicroScribe und dem Bildschirm-Navigator Space Mouse (beides sehr beliebte 3D-Eingabegeräte).
Vom Rhino-Hersteller McNeel selbst stammen die Zusatzprogramme :
und die hervorragend gestalteten Video-Tutorials (auf CDROM)
- Rhinoceros Visual Tips
- Rhinoceros 3D Modling for the Marine Industry
- Rhinoceros Modeling and Mold Making for Jewelry Designers
- Flamingo Visual Tips
- Flamingo Raytracing and Radiosity for Rhinoceros
Kurz-Charakterisierung
Das 3D-Designprogramm Rhinoceros (Kurzform: Rhino) ermöglicht die Erzeugung, Veränderung, Analyse und Übertragung von Kurven, Flächen und Körpern (Solids) in NURBS-Repräsentation unter Windows (Erläuterung zu NURBS: s. Anmerkung am Schluss). Die Objekte unterliegen keinerlei Beschränkung hinsichtlich Komplexität, Interpolationsgrad oder Datenumfang. Auch das Arbeiten mit Polygongittern wird unterstützt.
Die Rhino-Philosophie
Rhinoceros entstand aus der Faszination im Umgang mit freien Formen, verbunden mit der Leidenschaft für präzises Konstruieren. Das Programm ermöglicht es, in drei Raumdimensionen zu forschen, zu entwickeln und eigene Vorstellungen zu realisieren. Rhino bietet Werkzeuge, mit denen ausgehend von einer Skizze, einer Zeichnung, einer physikalischen Vorlage oder einer Design-Idee exakte Modelle erstellt werden können. Diese lassen sich sofort für viele weitere Anwendungen (Rendering, Animation, Entwurf, Prototypenerstellung, Analyse, u.a.) einsetzen.
3D-Freiformmodellierung mit Werkzeugen, die auf der Basis von Kurven, Oberflächen und (Volumen)körpern die Modellierung von praktisch jeder erdenklichen Form ermöglichen
Präzision für Design, Prototyping, Entwicklung, Analyse und Fertigung von Objekten beliebiger Art und Größe - „vom Flugzeug bis zum Schmuckstück“
Kompatibilität mit jeder anderen Software für Design, Entwurf, Fertigung, Entwicklung, Analyse, Rendering, Animation und Illustration, zusätzliche Unterstützung von 3D-Digitalisierern
Schnelle Verfügbarkeit infolge leichten Erlernens und Bedienens, dadurch volle Konzentration des Anwenders auf Design und Visualisierung ohne software-bedingte Ablenkung
Hohe Geschwindigkeit auch auf einem normal ausgestatteten Laptop Computer, keine besonderen Hardware-Anforderungen
Support und Schulungsveranstaltungen ohne zeitliche oder örtliche Einschränkungen (rund um die Uhr und weltweit)
Äußerst günstige Preisgestaltung und daher keine Anschaffungshürde für jedweden Nutzer oder Interessenten |
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Argumente und Indikationen für Rhinoceros
- Einfacher, schneller und komfortabler Übergang von 2D zu 3D
- Konzentration auf das Design statt auf das Designprogramm
- Hohe Genauigkeitsanforderungen im Hinblick auf die Produktion
- Durchgehende Designkontrolle vom Modell bis zum Produkt
- Umgang mit vielen unterschiedlichen Daten- und Formattypen
- Das Design mit den vorhandenen Mitteln ist zu aufwendig und umständlich
- Leistungsfähige Freiform-Modellierungswerkzeuge für die Kooperation mit anderen Programmen
- Niedriger Anschaffungspreis und keine zusätzlichen Wartungs- und Supportkosten
- Online-Support über 24 Stunden am Tag und 7 Tage in der Woche
- Erfassung und Konversion physikalischer Objekte in Computermodelle
- Direkter Zugang zum Entwicklerteam
- Umfassender Test vor der Markteinführung durch über 100.000 Anwender
- Uneingeschränktes Skizzieren und Entwerfen in 3D an jedem Ort
Systemanforderungen
Rhinoceros läuft auf Standard-Rechnern (Desktop und Laptop) unter Windows Windows 95/98/NT/ME/2000/XP mit mindestens 20 MB Festplattenspeicher und 32 MB RAM (höherer Ausbau empfehlenswert). Mit Hilfe der Windows-Emulation Virtual PC kann Rhino auch auf Apple Macintosh-Rechnern betrieben werden.
Unterstützung externer Eingabegeräte
- 3D-Digitalisierer (MicroScribe, FaroArm)
- Bildschirm-Steuergeräte (SpaceBall, SpaceMouse)
- IntelliMouse
Plug-ins und Zusatzprogramme
Flamingo ist ein interaktiver Renderer für Ergebnissse in Studio-Qualität mit folgenden Eigenschaften:
- Einsatz von Radiosity- und Raytracing-Techniken
- Berechnung von Licht, Schatten, Transparenz, Diffusionseffekten, Reflexionen u.a.
- Bibliotheken mit Tausenden von Materialien für die Zuordnung zu Objekten oder Layern
- Anspruchsvolle Einzelbild-Szenen, Panoramen und Animationen, (Kamera-)Fahrten und Flüge
- Perspektivische Projektionen, Zweipunkt- und Dreipunkt-Projektionen
- Schnelles Raytracing und Algorithmen zur schrittweisen Verfeinerung
- Nahtloses Einfügen in die Bedieneroberfläche von Rhinoceros
Penguin ist ein nicht-fotorealistischer Renderer mit folgenden Eigenschaften:
- Erweiterung der Rendermöglichkeiten von Rhinoceros und AutoCAD
- Konzeptuelles Rendering mit Einbeziehung stilistischer, grafischer und künstlerischer Effekte
- Simulation von Freihandskizzen, Wasserfarbbildern oder Aquarellen und anderen Techniken
- Erstellen von Zeichnungen im Cartoon- oder Comic-Stil
Bongo ist ein Animationsprogramm für Rhinoceros mit folgenden Eigenschaften:
- Einfache Bedienung trotz komplexer Möglichkeiten (Multiobjekt- und Perspektiv-Animationen)
- Animations-Vorführung unter Rhino in Echtzeit und beliebig eingestelltem Shading-Modus
- Video-Ausgabe der Animation mit Hilfe von Rhinoceros oder einem kompatiblen Renderprogramm
- Einfache, vollständige und zeitsparende Objekt- und Animationsbearbeitung unter Rhino
Weitere Software-Werkzeuge für die verschiedensten Anwendungsbereiche und Branchen entstehen ständig aus der weltweiten Gemeinschaft der Rhinoceros-Anwender. Diese werden in lockerer Folge veröffentlicht und in die Liste der Rhinoceros-kompatiblen und „3rd Party Tools“ aufgenommen. Auch die Zahl der Dokumentationen, Tutorials und Videos zu speziellen Themen nimmt stetig zu. Entsprechende Zusatzprogramme und Informationen findet man im Internet zu folgenden Gebieten (Auflistung in ungeordneter Reihenfolge): 3D-Modelle, 3D-Colorierung, Analyse, Animation/Rendering, Architektur, Literatur/Tutorials, CAD/CAM, Entwicklungswerkzeuge, Entwurf/Illustration, Schuhindustrie, Allgemeine Hilfsprogramme, Import/Export, Schmuckindustrie, Schiffsdesign, Mechanik-Konstruktion, Prototyping, Reverse Engineering, Visualisierung (Viewer)
Sprachspezifische Versionen
Ab der Version 3.0 ist Rhinoceros außer in Englisch auch in den Sprachen Deutsch, Französisch, Italienisch und Spanisch lieferbar.
Die Funktionen und Features von Rhinoceros 4.0 im einzelnen
- Bedieneroberfläche: Beliebige Fenster(-Gestaltung), schattierte Darstellungen, perspektivische Ansichten, synchronisierbare Ansichten, Ausgabe von Koordinaten, bezeichnete Ansichten, Anzeige und Zugriff auf zurückliegende Kommandos, Definition und Zugriff auf benutzerspezifische Funktionen, benutzerdefinierbare Icons, Funktionsleisten und Arbeitsbereiche, konfigurierbare mittlere Maustaste, kontextabhängige Funktionsbelegung der rechten Maustaste, kontextbezogene Online-Hilfe, Internet-Updates, freier Support über Anwenderforen, ausführliches farbiges Handbuch (ca. 700 Seiten)
- Konstruktionshilfen: Beliebige Anzahlen und Mehrfach-Kombinationen von Undo- und Redo-Kommandos, präzise numerische Eingabe, wählbare Einheiten inkl. Fuß, Zoll und Bruchteilen, koordinaten- bzw. richtungsabhängige Punktfilterung, Snap-Funktion mit Merkmalsidentifikation, gitterbezogene Snap-Funktion, orthogonale, auf Ebenen bezogene und benennbare Konstruktionsflächen, organisierbare Reihenfolge von Konstruktionsflächen, kurvenbezogene Ausrichtung von Konstruktionsflächen, Layer-Technik (Organisation und Filterung), Einrichten von Gruppen, Hintergrund-Bilder im Bitmap-Format, Ausblendung/Einblendung von Objekten, Darstellung selektierter Objekte, Selektion nach den Kriterien Layer, Farbe, Objekttyp, Vorgängerobjekt(-Gruppe), Wechsel zwischen sichtbaren/unsichtbaren Objekten, Fixierung/Freisetzung (selektierter) Objekte, Hervorhebung/Unterdrückung (selektierter) Konstruktionspunkte
- Kurvenerzeugung und Kurvenelemente: Punkte, (Poly-)Linien, Polylinien auf Drahtgittern, Freiform-Kurven, Kreise, Bögen, Ellipsen, Rechtecke, Polygone, ebene oder räumliche Spiralen, konische Kurven, TrueType-Texte, Interpolation mit Hilfe von Konstruktionspunkten oder Kontrollpunkten, Zeichnungen
- Kurvenerzeugung über Hilfsobjekte: Verlängerung, Verrundung (Fillet), schräge Verbindung (Chamfer), Versetzung (Offset), Überblendung, Projektion aus zwei Ansichten, Querschnitte/Profile, Schnittkurven, Konturen oder Bereiche auf NURBS-Flächen oder Gitternetzen, Randlinien, Silhouetten, Extraktion von Isolinien, Projektion oder Angleichung von Kurven auf Flächen, Skizzierungen, Drahtgitter, Trimmkurven (Pullback), 2D-Zeichnungen mit Dimensionierungsangaben und Text, Kurven von abwickelbaren Flächen, Extraktion von Punkten
- Kurveneditierung: Kontrollpunkte, Konstruktionspunkte, manuelle Verformung, Glättung, Angleichung, Änderung des Interpolationsgrades, Zugabe/Entfernung von Knotenpunkten, Knickung, Neuabtastung (Rebuild), Neuanpassung (Refit), Angleichung (Match), Vereinfachung, Wichtungsänderung, periodische Fortsetzung, Anpassung der Endausläufe, Anpassung an Nähte, Orientierung relativ zu Rändern
- Flächenerzeugung und Flächenelemente: 3 oder 4 Punkte, 3 oder 4 Kurven, ebene Kurven, Kurvennetzwerke, Rechtecke, Verformung von Ebenen, Extrusion, Dopplung von Kurven (Gummizug), geführte Flächen (Loften), Loften mit Tangentenanpassung, Abwicklungsflächen, Kurvenverschiebung entlang eines Pfades (Sweep, auch Sweep mit Randkurvenanpassung), Sweep entlang zweier Leitlinien bzw. Schienen (Rails, Sweep 2 Rails auch mit Übergangsstetigkeit), Rotation (Revolve), Rotation mit zusätzlicher Leitlinie (Rail Revolve), Verblendung, Erzeugung von Flicken (Patch), Einhüllung (Drape), Punktgitter, Höhenfelder, Verrundung (Fillet), Abschrägung bzw. Anfasung (Chamfer), Versetzung (Offset), Ebenen-Fit durch Punkte, TrueType-Text (auch Unicode- bzw. 2Bit-Text)
- Flächeneditierung: Kontrollpunkte, manuelle Verformung, Änderung des Interpolationsgrades, Zugabe/Entfernung von Knotenpunkten, Angleichung (Match), Fortsetzung, Vereinigung, Verbindung, Enttrimmung, Aufspaltung durch Isolinien, Neuabtastung (Rebuild), Aufschrumpfung (Shrink), periodische Fortsetzung, Boolesche Funktionen (Vereinigungsfläche, Differenzfläche, Schnittfläche), Abwicklung, Vervielfältigung entlang von Oberflächenkurven (Array)
- Erzeugung von Volumenkörpern (Solids) und Volumenelementen: Quader, Kugeln, Zylinder, Rohre mit konstantem Querschnitt (Tube), Rohre mit variablem Querschnitt (Pipe), Kegel, Kegelstümpfe, Elipsoide, Tori, Extrusion planarer Kurven, Extrusion von Flächen, Verschließung ebener Löcher, Verbindung von Flächen, TrueType-Texte
- Editierung von Volumenkörpern: Kantenverrundung, Flächenextraktion, Boolesche Funktionen (Vereinigungsvolumina, Differenzvolumina, Schnittvolumina),
- Gittererzeugung mit Hilfsobjekten: NURBS-Flächen, geschlossene Polylinien, Facetten, Ebenen, Quader, Zylinder, Kegel und Kugeln
- Editierung von Gitternetzen: Vereinzelung (Explode), Vereinigung, Verschweißung (Weld), Ausrichtung der Normalen (Unify), Flächen-Gitter-Umwandlung (Apply Mesh), Polygonreduktion
- Editierungs-Werkzeuge: Ausschneiden, Kopieren, Einfügen, Löschen, Löschen von Dubletten (mehrfach identische Objekte), Verschieben, Rotieren, Spiegeln, Skalieren, Strecken, Ausrichten, Vervielfältigen, Vereinigen, Trimmen, Aufspalten, Vereinzeln, Fortsetzen, Verrunden, Abschrägen bzw. Anfasen, Versetzen, Verdrehen, Verbiegen, Verjüngen bzw. Zuspitzen, Scheren, Orientieren, Orientieren ebener Objekte entlang Kurven, Fließen entlang Kurven, Glätten, Projizieren, Verändern der Objekteigenschaften
- Kennzeichnungs-Werkzeuge: Pfeile, Punkte, Abmessungen (horizontal, vertikal, ausgerichtet, gedreht, am Radius, am Durchmesser, am Winkel), Textblöcke, Führungstexte, Unterdrückung verdeckter Linien, Unicode-Unterstützung (2Bit-Repräsentation) für Texte, Dimensionierungen und Anmerkungen
- Analyse-Werkzeuge und -Objekte: Punkte, Längen, Entfernungen, Winkel, Radii, Umhüllungsrahmen, Normalenrichtungen, Flächen, Flächenschwerpunkte, Flächenmomente, Volumina, Volumenschwerpunkte, Volumenmomente, Krümmungs-Graphen für Kurven und Flächen, Flächenkrümmungen, Kontinuitäten, Abweichungen, offene Ränder, Punkte kürzester Entfernung, Oberflächenanalyse (Winkel gegen die Konstruktionsebene (Draft Angle), streifenbasierte Flächen-Verlaufsanalyse (Zebra Stripes), Verlaufs- und Qualitätsanalyse mit Hilfe von Bitmaps oder Überblendung mit der Oberflächenfarbe (Environment Map), Gauss’sche Krümmung, mittlere Krümmung, minimale und maximale Krümmungsradien, Wasserlinientest (Hydrostatics)
- Rendern (Flächenvisualisierung): Schattierung (auch OpenGL), Schattierung selektierter Objekte, Rendering (mit Texturen, Unebenheiten oder Beulen, Glanzstellen (Highlights), Transparenzen, abgegrenzte Lichtquellen (Spotlights) auch mit Berücksichtigung des heißes Flecks, des Einstrahlwinkels, des Öffnungswinkels, Punktlichtquellen, gerichtete Lichtquellen, Schattenwürfen, mit einstellbarer Auflösung), Voransicht des Render-Ergebnisses (mit OpenGL), Voransicht bei selektierten Objekten, kontinuierlich rotierende Darstellung (Turntable), BMRT-Anwenderschnittstelle (Blue Moon Rendering Tool mit Berücksichtigung von Raytracing- und Radiosiy-Effekten), POV-Anwenderschnittstelle (Povray Rendering mit Berücksichtigung von Raytracing-Effekten), Unterstützung von Plug-ins für das Rendering, Speicherung der jeweiligen Einstellungen.
- Export- und Importformate: DWG/DXF (AutoCAD 2000/14/13/12), SAT (ACIS), X_T (Parasolid), 3DS, LWO, OBJ, AI, RIB, POV, UDO, VRML, BMP, TGA, JPG, CSV (betr. Export-Einstellungen und Wasserlinien-Funktion), unkomprimiertes TIFF, STEP, VDA, GHS, SLC, Deep Paint 3D, IGES (Alias, Ashlar Vellum, AutoFORM, AutoShip, Breault, CADCEUS, CAMSoft, CATIA, Cosmos, Delcam, FastSurf, FastSHIP, Integrity Ware, IronCAD, LUSAS, Maya, MAX 3.0, MasterCAM, ME30, Mechanical Desktop, Microstation, NuGraf, OptiCAD, Pro/E, SDRC I-DEAS, Softimage, Solid Edge, SolidWorks, SUM3D, SURFCAM, TekSoft, Unigraphics), NASA GridTool, Yamaha ESPRi, Tebis
- Datei-Management: Notizen, Vorlagen, Zusammenführung von Dateien, Export selektierter Objekte, Speicherung in reduzierter Repräsentation, Speicherung mehrerer Modell-Versionen (Incremental Save), Voransicht von Bitmap-Dateien, Voransicht von Rhino-Dateien, Export mit Angabe des Koordinaten-Ursprungs, Kompression und Voransicht von Gitternetz-Modellen
- Lizenzverwaltung für Arbeitsgruppen (Workgroup License Manager)
- Plug-ins: Programmierschnittstelle mit Quell-Code (verfügbar über die openNURBS-Webseite), Unterstützung von Plug-ins für Rendering-Software
- Script-Sprachen: Unterstützung von VBScript und JScript
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NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) ermöglichen die hochgenaue mathematische Beschreibung von 3D-Geometrien. Jegliche Form von einfachen 2D-Linien, Kreisen, Bögen oder Kurven bis hin zu hochkomplexen organischen oder Freiform-Flächen in 3D und Volumenkörpern ist als NURBS-Objekt definierbar. Aufgrund ihrer Flexibilität und Präzision eignen sich Modelle in NURBS-Repräsentation hervorragend für praktisch alle Anwendungen, von der Illustration und Animation bis zur Fertigung.
Penguin:
Nicht-fotorealistischer Renderer für Rhinoceros und AutoCAD
Zeichnerische und künstlerische Nachgestaltung von 3D-ModellenCharakterisierung
Penguin erweitert die Rendermöglichkeiten der Programme Rhinoceros und AutoCAD. Das Programm dient nicht zur Generierung fotorealistischer Präsentationsmodelle aus den jeweils vorhandenen Design-Objekten, sondern zur Simulation von Freihandskizzen, Aquarellen oder Zeichnungen im Cartoon- bzw. Comic-Stil. In diesem Sinne ist Penguin ein konzeptueller Renderer, mit dessen Hilfe stilistische, grafische und künstlerische Effekte zur Steigerung der visuellen Attraktivität eines Modells / einer Szene eingesetzt werden können.
Systemvoraussetzungen
Penguin läuft auf Standard-Windows- oder -Laptop-Computern. Das Programm wird als Plugin in Rhino oder AutoCAD installiert und benötigt somit die gleichen Hardware- und Software-Voraussetzungen wie das jeweilige Host-Programm.
Penguin für AutoCAD befindet sich zur Zeit noch in der Entwicklungsphase, kann aber als freie Beta-Testversion per Download bezogen werden.
Bongo:
Animations-Zusatzprogramm für Rhinoceros
Komplexe 3D-Animationen trotz einfacher Bedienung
Charakterisierung
Mit Bongo können auf leichte und schnelle Weise anspruchsvolle Multi-Objekt- und Perspektiv-Animationen in Rhinoceros erstellt werden. Die Ergebnisse stehen unmittelbar als Vorschau oder auch als Realtime-Demonstration zur Verfügung, unabhängig vom jeweils gewählten Schattierungsmodus. Mit Hilfe des Rhino-Displays oder eines Rhino-kompatiblen Renderprogramms kann die fertige Animation schließlich auch als Video exportiert werden.
Bongo ist vollständig in Rhinoceros integriert. Über einfache Drag&Drop-Operationen lassen sich die Objekt- oder Perspektiv-Animationen im Arbeitsfenster editieren. Objektdaten und Bewegungsabläufe können ohne Zeitverlust und ohne externe Bearbeitung in anderen Programmen verändert oder angepasst werden. Eine vom Anwender entwickelte Animation ist somit auch sofort und direkt überprüfbar.
Systemvoraussetzungen
Bongo läuft auf Standard-Windows- oder -Laptop-Computern. Das Programm wird als Plugin in Rhino (ab Version 3.0) installiert und benötigt somit die gleichen Hardware- und Software-Voraussetzungen.
Bongo befindet sich in der abschließenden Testphase, kann aber von Rhino-Anwendern als freie Beta-Version per Download bezogen werden. Die endgültige Version wird in Kürze verfügbar sein.
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