｜Rhino 建模入門：從零開始掌握3D設計

 
學閱多即將與「加號設計數位工程有限公司」的「徐灝老師」共同推出一門 「Rhino 建模入門課程」。

這堂課程專為零基礎學員設計，將由淺入深，了解Rhino的NURBS建模技術：從樣板、介面、指令、互動方式，到曲線曲面的繪製編輯技巧、實體造型的編修實例，帶您全面掌握 Rhino 建模核心技巧。

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 此份問卷開放時間：即日起~2025/5/7

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｜Rhino的定義與核心技術(NURBS)

 

｜主要功能與應用領域概述

Rhino 的功能非常廣泛，可以應用於電腦輔助設計 (CAD)、電腦輔助製造 (CAM)、快速原型製作、3D 列印以及逆向工程等多個領域 。這表明 Rhino 不僅僅是一個設計工具，它還可以參與到產品從概念到生產的整個流程中，成為一個非常有價值的資產。

其應用產業更是涵蓋了建築、工業設計（例如汽車和水上工藝設計）、產品設計（例如珠寶設計）、多媒體和圖形等多個領域 。如此廣泛的應用領域，突顯了 Rhino 的多功能性和適應性，能夠滿足不同設計和製造需求。無論是大型的建築專案，還是精密的珠寶設計，Rhino 的核心功能都能有效地應用。

Rhino 的應用架構和開放的軟體開發工具包 (SDK) 使其具有模組化的特性，這意味著使用者可以根據自己的需求自訂軟體介面，創建自訂的指令和選單 。這種高度的客製化能力，使得 Rhino 能夠更好地融入不同的工作流程和行業標準。

自 7.0 版本以來，Rhino 還增強了即時彩現能力，可以提供更佳的照明和陰影效果 。這項改進使得設計師能夠在軟體內部更直觀地預覽設計效果，而無需頻繁地導出到專用的彩現軟體中進行初步的可視化。隨著 Rhino 8 的發布，我們看到了更多令人興奮的功能，例如：

• ShrinkWrap：這是一個全新的功能，可以創建圍繞開放或封閉網格、NURBS 幾何圖形、SubD 和點雲的防水網格 。
• PushPull：通過使用曲線從現有幾何圖形添加或移除體積，簡化並加速了實體建模 。
• SubD Creases：在平滑和銳利邊緣之間創建特徵，非常適合製作類似圓角的特徵 。

Mac 速度提升：Rhino 8 在 Apple Silicon 和 Intel Mac 上都能原生運行，並使用 Apple Metal 顯示技術，為 Mac 使用者帶來了顯著的速度提升 。

這些增強功能以及其他改進，例如改進的剪裁和剖面工具、更可自訂的使用者介面以及更快的彩現引擎，都極大地提升了 Rhino 的功能和效率。

 

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｜Rhino 3D 在建築、營造與室內設計領域的應用

‧ 在建築設計中的優勢與應用

在建築設計領域，Rhino 3D 的應用非常廣泛 。建築師可以利用 Rhino 進行從最初的概念草圖到最終的最終詳細模型等各種設計階段的工作。Rhino 尤其擅長處理複雜的幾何形狀和自由流動的結構，這在現代建築設計中變得越來越重要 。其基於 NURBS 的建模核心，使得建築師可以創建出獨特且創新的建築形式，這些形式在傳統的 CAD 軟體中可能難以實現。

雖然 Revit 是建築行業中 BIM 文件製作的標準軟體，但 Rhino 在設計的早期階段表現出色，它允許建築師自由地探索各種複雜的形狀，然後通過像 VisualARQ 和 Rhino.Inside.Revit 這樣的外掛程式，將這些設計無縫地整合到 BIM 工作流程中，以進行後續的文件製作和施工管理 。Rhino 的靈活性使得建築師能夠實現那些在 BIM 軟體中難以直接創建的創新設計，而與 Revit 的互操作性則保證了這些設計可以轉化為可施工的文件。

此外，Grasshopper 這個與 Rhino 緊密集成的外掛程式，在建築設計中被廣泛應用於參數化建模 。參數化建模允許建築師通過定義參數和規則來快速生成和迭代設計方案，並對設計進行優化。Rhino 在建築領域的實際應用案例非常豐富，涵蓋了概念設計、細部設計以及模型製作的各個階段 。


◇ 開發自動化小工具用於Revit ◇



◇ Rhino inside for Revit 連動模型 ◇



◇ 建築計畫的量體分析 ◇

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‧ 在營造與製造業中的應用

在營造和製造業中，Rhino 3D 也發揮著重要的作用。Rhino 支援匯出像 STL 和 OBJ 這樣的檔案格式，這些格式被廣泛應用於 3D 列印和快速原型製作 。這使得建築師和製造商可以快速地將他們的數位設計轉化為物理原型，以便進行測試和驗證。

在加工製造業方面，Rhino 可用於產品設計、模具開發以及 CNC（電腦數值控制）加工等環節 。Rhino 的高精度和與製造檔案格式的良好兼容性，使其成為將設計從數位領域帶到物理世界的關鍵工具。此外，像 RhinoCAM 這樣的外掛程式，直接在 Rhino 的介面中提供了 CAM 的功能 ，這簡化了製造商的工作流程，允許他們直接從 Rhino 模型生成刀具路徑並控制 CNC 機床。


◇ 日本大丸百貨梯廳石材數位加工檔製作 ​◇

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‧ 在室內設計中的應用

Rhino 3D 在室內設計領域同樣具有廣泛的應用 。室內設計師可以利用 Rhino 進行空間規劃、家具建模以及彩現呈現等工作。Rhino 的自由形式建模能力非常適合創建具有流動感或雕塑感的家具設計 。

通過結合像 V-Ray 或 Enscape 這樣的彩現引擎，室內設計師可以創建出高品質的室內空間和家具的可視化效果 。雖然 SketchUp 也常被用於室內設計，主要是因為其易用性，但 Rhino 在處理複雜建模和高品質彩現方面提供了更高的精度和靈活性，尤其是在結合外掛程式使用時 。Rhino 的 NURBS 建模允許創建平滑、曲線形的家具設計，並通過其先進的彩現功能生成更逼真的視覺效果，以便向客戶展示設計方案。


◇ 公設方案設計 ​◇
 

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｜Rhino 3D 在加工製造業的應用

‧ 在工業設計中的優勢

Rhino 3D 在工業設計領域是一個強大的工具，特別是在概念開發和有機建模方面 。其強大的自由形式建模能力使得工業設計師可以快速地建立概念模型，並探索各種不同的設計方案。Rhino 的 NURBS 建模核心非常適合創建有機且複雜的形狀，這在產品設計中，例如消費電子產品和家具的設計，是至關重要的 。

Rhino 能夠處理精確的工程形狀和流暢的有機形式，這使其成為工業設計師處理各種產品的通用工具。工業設計通常需要結合功能需求和美學考量，而 Rhino 的建模能力恰好可以滿足這兩個方面的需求。設計師可以利用 Rhino 創建出既實用又美觀的產品。


◇ 室內設計_貓砂櫃訂製 ◇

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‧ 在珠寶設計、汽車設計等製造業的應用

Rhino 在珠寶設計領域得到了廣泛的應用 。其高精度和處理細節的能力，使其成為創建客製化珠寶和 3D 列印原型的首選工具。珠寶設計往往需要非常精密的建模，而 Rhino 的 NURBS 模型可以提供所需的準確性。

汽車和船舶設計師也依賴 Rhino 來創建汽車、船隻和其他車輛的平滑、符合空氣動力學的表面 。這些行業對產品的表面品質和流線型有著極高的要求，而 Rhino 的 NURBS 建模技術恰好能夠滿足這些需求。Rhino 的應用不僅限於這些，它還被廣泛應用於其他製造業，例如航空航天和醫療設備等，凡是需要高精度和複雜曲面建模的領域，都能看到 Rhino 的身影。

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‧ 在逆向工程與快速原型製作中的角色

Rhino 在逆向工程中扮演著重要的角色 。它可以精確地測量現有的物體，並將其轉換為 3D 模型，方便進行複製或修改。這對於需要基於現有產品進行設計改進或維護的行業來說非常有用，例如利用IPHONE PRO或 IPAD PRO的iRhino3D進行掃描做為參考。

此外，Rhino 與 3D 列印機的良好兼容性（通過 STL 和 OBJ 檔案格式）使其成為快速原型製作工作流程中的關鍵工具 。設計師和製造商可以利用 Rhino 創建的 3D 模型，快速地製作出物理原型，以便進行設計驗證、功能測試或客戶展示。這種快速原型製作的能力，極大地縮短了產品的開發週期。


 

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｜釋放Rhino的潛力：主要優勢

‧ 相較於其他CAD軟體的的成本效益

Rhino 的商業模式在眾多 CAD 軟體中被認為是極具成本效益的 。其主要原因在於它提供了永久授權(大版次內)，使用者只需一次性購買即可擁有軟體的使用權，而無需像許多其他軟體那樣支付高昂的年度訂閱費用。此外，Rhino 的購買價格中已經包含了技術支援，並且使用者可以免費獲得服務版本的更新，這進一步降低了長期使用的總成本。

相較之下，許多競爭對手，例如 AutoCAD，通常採用訂閱模式，使用者需要持續支付費用才能保持軟體的使用權 。對於那些不頻繁需要最新功能的使用者來說，Rhino 的永久授權模式可以節省大量的長期開支。使用者可以根據自己的需求決定何時升級到新的主要版本，而無需被迫每年支付更新費用。

此外，Rhino 的教育版授權價格遠低於商業版 ，這使得學生和教育機構能夠以非常實惠的價格獲得功能強大的 3D 建模工具。這種定價策略不僅降低了學術界的經濟負擔，也促進了 Rhino 在教育領域的普及。

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‧ 豐富的外掛資源及其對功能的擴展

Rhino 擁有一個龐大且活躍的使用者社群 。這個社群不僅充滿活力，而且非常樂於分享知識和經驗，並積極向開發者提供回饋意見，這也促成了 Rhino 擁有一個非常豐富的外掛程式生態系統。這些外掛程式可以極大地擴展 Rhino 的功能，使其能夠應用於更廣泛的領域。

其中，Grasshopper 是最受歡迎的外掛程式之一（Rhino6後已內建）。它是一個與 Rhino 緊密集成的視覺化程式設計環境 。使用者無需具備任何程式設計知識，即可通過拖曳和連接不同的功能組件來創建生成式的 3D 模型。Grasshopper 的出現，極大地拓展了 Rhino 在參數化和演算法設計方面的能力，尤其在建築和產品設計領域，其價值更是不可估量。




此外，還有像 food4Rhino 這樣的平台，它彙集了超過 1500 個 Rhino 和 Grasshopper 的應用程式和資源 ，使用者可以在這裡找到各種各樣的免費和付費外掛程式，以滿足不同的需求。




例如，VisualARQ 這個外掛程式就專門為建築設計師設計，可以增強 Rhino 的 跟BIM系統協作的能力 。



◇ VisualARQ3的碰撞檢討介面 ◇

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‧ 建模的準確度與精確性

Rhino 以其卓越的準確性而聞名於業界 。無論是設計大型的建築結構，還是微小的珠寶飾品，Rhino 都能夠以極高的精確度進行建模 。這種準確性對於需要進行原型製作、工程分析、以及最終產品製造的專案來說至關重要。

Rhino 基於 NURBS 的建模核心，使其能夠創建出從有機的自由形狀到精確的工程零件等各種複雜的幾何體 。NURBS 模型通過數學方程式來定義曲線和曲面，這保證了模型的精確性，並且在後續的製造過程中能夠得到可靠的結果。這種高精度的建模能力，使得 Rhino 在汽車設計、船舶設計、航空航天以及醫療設備等對精度要求極高的行業中得到了廣泛應用。

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‧ 跨多個設計領域的通用性

Rhino 的通用性是其另一個重要的優勢 。它不僅僅適用於某一個特定的設計領域，而是可以被廣泛應用於建築設計、室內設計、產品設計、工業設計、汽車設計、珠寶設計等眾多不同的行業。這種跨領域的通用性，使得設計師無需學習多種不同的軟體，即可在不同的專案之間靈活切換 。

相較於一些專注於特定領域的軟體，例如 Revit 主要用於建築資訊模型 (BIM)，Blender 主要用於動畫和雕塑，Rhino 提供了更廣泛的適用性。設計師可以利用 Rhino 的強大建模功能，處理各種不同的設計任務，從概念發想到最終的生產製造。這種通用性不僅提高了設計師的工作效率，也降低了學習多種軟體的成本。

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‧ 與NVIDIA Omniverse的整合

Rhino 3D 最近還加強了與 NVIDIA Omniverse 的整合，這是一個用於構建和連接 3D 世界的開放平台 。通過支援 OpenUSD（通用場景描述），Rhino 現在可以與各種其他應用程式和工作流程無縫協同工作，從而增強 3D 設計的互通性和協作性 。

這種整合為設計師開闢了新的可能性，使他們能夠更有效地在不同的軟體之間傳輸資產，簡化設計流程，並將 Rhino 的強大功能與 Omniverse 的即時協作和模擬功能結合起來。
 

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｜Rhino 3D作為核心：資料交換、協同作業與程式開發

‧ 廣泛支援各種CAD檔案格式以實現無縫資料交換

Rhino 3D 的一個重要優勢是它廣泛支援各種 CAD 檔案格式，可以實現不同軟體之間的無縫資料交換 。Rhino 本身就支援超過 30 種 CAD 檔案格式的匯入和匯出，包括常用的 DWG/DXF、IGES、STEP、SolidWorks 和 STL 等格式。這意味著使用者可以輕鬆地將在其他 CAD 軟體中創建的模型導入到 Rhino 中進行進一步的編輯和處理，也可以將 Rhino 中創建的模型導出為其他軟體所需的格式。

除了原生支援的格式外，Rhino 還可以通過外掛程式來支援更多的檔案格式，例如 CATIA、Inventor 和 Revit 等 。這種廣泛的檔案格式兼容性，使得 Rhino 成為不同設計和工程領域之間資料交換的理想樞紐。在複雜的專案中，往往需要多個不同的團隊使用不同的軟體進行協同作業，而 Rhino 的這種能力可以確保資料在不同軟體之間順利流動，提高協同作業的效率。

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‧ 與設計工作流程中其他軟體的整合

Rhino 3D 不僅僅是一個獨立的建模工具，它還可以很好地與設計工作流程中的其他軟體進行整合，例如 BIM 軟體、彩現軟體和分析軟體 。Rhino 可以與像 Revit 和 ArchiCAD 這樣的 BIM 體進行整合，用於複雜幾何的建模和資料交換。這使得建築師可以在 Rhino 中自由地創建複雜的建築形狀，然後將其導入到 BIM 軟體中進行後續的資訊管理和文件製作。

此外，Rhino 還可以與 V-Ray、KeyShot 和 Enscape 等流行的彩現軟體無縫協作，以創建高品質的可視化效果 。設計師可以在 Rhino 中完成模型的創建，然後利用這些彩現軟體生成逼真的圖像，用於展示設計方案。Rhino 還可以匯出網格資料，供 CFD（計算流體力學）和 FEA（有限元素分析）等分析軟體使用 。這使得設計師可以在 Rhino 中創建模型，然後利用專業的分析工具來評估其性能，甚至是跟文書作業軟體例如Excel連動。


◇ 從Excel抓取資料建立橋樑模型 ◇

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‧ 程式開發能力

Rhino 3D 提供了強大的腳本和程式開發能力，這使得進階使用者可以根據自己的需求自訂軟體，並自動化重複性的任務 。Rhino 支援兩種主要的腳本語言：RhinoScript（基於 VBScript）和 Python 。使用者可以利用這些腳本語言編寫自訂的指令和工具，以擴展 Rhino 的功能。

此外，Rhino 還擁有一個完整的 SDK（軟體開發工具包）和外掛程式系統 ，允許開發人員創建更複雜的外掛程式，以滿足特定的行業需求。而 Grasshopper 這個視覺化程式設計外掛程式，則為那些沒有程式設計背景的使用者提供了一個強大的工具，他們可以通過簡單的拖曳和連接操作，創建出複雜的幾何形狀和演算法設計 。Rhino 8 引入了一個新的程式碼編輯器，支援 CPython 和 .NET 7，並對其免費的 SDK 進行了重大改進，包括 API 優化和一些擴展幾何開發平台基礎的全新功能 。這種腳本和程式開發能力，極大地提高了 Rhino 的靈活性和可擴展性。


◇ C++編輯器 ◇


◇ Python編輯器 ◇


◇ 自行開發的Google Gemini Connector ◇ 
 

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｜總結

Rhino 3D 是一款功能強大且用途廣泛的 3D 建模軟體，它以其精確的 NURBS 建模、廣泛的檔案格式兼容性以及豐富的外掛程式生態系統而著稱。它在各種設計領域都有著廣泛的應用，包括建築、工業設計、產品設計以及珠寶設計等。

Rhino 的永久授權模式和合理的價格，使其成為設計師和製造商的經濟實惠的選擇。其強大的腳本和程式開發功能，以及與其他設計軟體的良好整合，進一步增強了其作為產業核心工具的地位。無論是用於概念設計、詳細設計、製造還是逆向工程，Rhino 都能提供設計師所需的精度、靈活性和互操作性。隨著 Rhino 8 的最新更新和與 NVIDIA Omniverse 的整合，Rhino 繼續發展並適應設計和製造行業不斷變化的需求，為設計師提供了更強大的工具和簡化的工作流程。

 

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本篇文章轉載自HJ PLUS.DESIGN 加號設計 徐灝 老師，老師為Rhinoceros3D Lv.1 &0 Lv.2 原廠國際認證暨授權講師，擁有多年實作與教學經驗。
原文連結→https://www.hjplusdesign.com/rhino-intro/

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延伸閱讀：Rhino中的幾何物件跟SubD的初步介紹

推薦文章：在設計業的你要使用Grasshopper前必須知道的幾件事
 

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｜作者

徐灝，建築背景，McNeel Asia授權Rhino3D講師，持有Autodesk Revit專業認證。
因為想不開，所以目前正在國立成功大學建築系博士班就讀中。
一個在營建產業載浮載沉的技術宅，最大的夢想就是離電腦越遠越好（看起來有點困難）。



 

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