NURBS 커브

NURBS curve

제어점과 가중치로 부드러운 곡선을 계산하는 스플라인. 점을 모두 통과하기보다 주변 점의 영향을 받아 흐른다.

다른 이름: NURBSsplines.new('NURBS')
···
bpy — 이 항목
# 같은 제어점을 베지어와 NURBS로 보간해 경로가 달라지는 모습을 비교한다.
reset('WORKBENCH')
camera((3.1, -4.3, 3.0), target=(0, 0, 0.9))
floor()
coords = [(-1.5, 0, 0.4), (-0.8, 0, 1.6), (0, 0, 0.45), (0.8, 0, 1.55), (1.5, 0, 0.5)]

def make_path(name, kind):
    data = bpy.data.curves.new(name, 'CURVE')
    data.dimensions = '3D'
    data.bevel_depth, data.bevel_resolution, data.resolution_u = 0.04, 3, 16
    spline = data.splines.new(kind)
    if kind == 'BEZIER':
        spline.bezier_points.add(len(coords) - 1)
        for point, co in zip(spline.bezier_points, coords):
            point.co = co
            point.handle_left_type = point.handle_right_type = 'AUTO'
    else:
        spline.points.add(len(coords) - 1)
        for point, co in zip(spline.points, coords):
            point.co = (*co, 1.0)
        spline.order_u = 4
        spline.use_endpoint_u = True
    obj = bpy.data.objects.new(name, data)
    bpy.context.collection.objects.link(obj)
    paint(obj, material(name, SKY if kind == 'NURBS' else CLAY))
    return obj

bezier = make_path('Bézier', 'BEZIER')
nurbs = make_path('NURBS', 'NURBS')
nurbs.hide_render = True
shoot('bezier')
bezier.hide_render = True
nurbs.hide_render = False
shoot('nurbs')
전체 스크립트 — Blender 5.1.1 에서 그대로 실행
# nurbs-curve — Blender 5.1.1 에서 그대로 돌아가는 스크립트
# 실행: blender -b --factory-startup --python nurbs-curve.py -- <출력 폴더>
SLUG = 'nurbs-curve'

# ── 무대: 모든 항목이 같이 쓰는 준비 코드 (renders/_stage.py) ──────────────────
# 빈 장면 → 렌더 엔진·크기 → 카메라·바닥·조명·재질 도우미 → shoot() 으로 WebP 저장.
import bpy, math, os, sys
from mathutils import Vector

# 출력 폴더: blender -b --factory-startup --python 이파일.py -- <출력 폴더>
OUT = sys.argv[sys.argv.index('--') + 1] if '--' in sys.argv[:-1] else os.getcwd()
os.makedirs(OUT, exist_ok=True)

# 색은 화면에서 고르는 sRGB 0~1 값으로 적는다. 블렌더 내부는 선형(linear)이라 srgb() 로 바꿔 넣는다.
BACKDROP = (0.24, 0.25, 0.27)
CLAY = (0.80, 0.77, 0.72)
LIME = (0.64, 0.90, 0.21)
SKY = (0.22, 0.65, 0.95)
CORAL = (0.96, 0.42, 0.45)
INK = (0.08, 0.09, 0.10)
ENGINES = {'WORKBENCH': 'BLENDER_WORKBENCH', 'EEVEE': 'BLENDER_EEVEE', 'CYCLES': 'CYCLES'}


def srgb(c, alpha=1.0):
    lin = lambda v: v / 12.92 if v <= 0.04045 else ((v + 0.055) / 1.055) ** 2.4
    return (lin(c[0]), lin(c[1]), lin(c[2]), alpha)


def reset(engine='WORKBENCH', samples=16, size=(960, 600)):
    """빈 장면에서 시작한다. engine: WORKBENCH(모양 확인) · EEVEE(실시간) · CYCLES(경로 추적)."""
    bpy.ops.wm.read_factory_settings(use_empty=True)
    sc = bpy.context.scene
    sc.render.engine = ENGINES[engine]
    sc.render.resolution_x, sc.render.resolution_y = size
    sc.render.resolution_percentage = 100
    sc.render.image_settings.file_format = 'WEBP'
    sc.render.image_settings.quality = 82
    sc.world = bpy.data.worlds.new('World')
    world_color(BACKDROP)
    if engine == 'WORKBENCH':
        sh = sc.display.shading
        sh.light, sh.color_type = 'STUDIO', 'MATERIAL'
        sh.show_shadows, sh.shadow_intensity = True, 0.35
        sh.show_cavity = True
        sc.display.render_aa = '16'
        sc.view_settings.view_transform = 'Standard'  # 재질 색을 그대로 보여 준다
    elif engine == 'EEVEE':
        sc.eevee.taa_render_samples = samples
    else:
        sc.cycles.samples = samples
        sc.cycles.use_denoising = True
    return sc


def world_color(color, strength=1.0):
    """배경색. Workbench 는 world.color, EEVEE·Cycles 는 Background 노드를 쓴다."""
    w = bpy.context.scene.world
    w.color = srgb(color)[:3]
    bg = w.node_tree.nodes.get('Background') if w.node_tree else None
    if bg:
        bg.inputs['Color'].default_value = srgb(color)
        bg.inputs['Strength'].default_value = strength
    return w


def hdri(name='studio', strength=1.0, show=False):
    """블렌더에 들어 있는 HDRI 로 장면을 비춘다(CC0 · Poly Haven). name: studio · city · courtyard · forest · interior · night · sunrise · sunset.
    show=False 면 빛과 반사에만 쓰고, 카메라에는 BACKDROP 색 배경이 보인다(Light Path 의 Is Camera Ray 로 가른다)."""
    nt = bpy.context.scene.world.node_tree
    nodes, links = nt.nodes, nt.links
    env = nodes.new('ShaderNodeTexEnvironment')
    env.image = bpy.data.images.load(os.path.join(bpy.utils.system_resource('DATAFILES'), 'studiolights', 'world', f'{name}.exr'))
    bg = nodes['Background']
    bg.inputs['Strength'].default_value = strength
    links.new(env.outputs['Color'], bg.inputs['Color'])
    if not show:
        flat = nodes.new('ShaderNodeBackground')
        flat.inputs['Color'].default_value = srgb(BACKDROP)
        ray, mix = nodes.new('ShaderNodeLightPath'), nodes.new('ShaderNodeMixShader')
        links.new(ray.outputs['Is Camera Ray'], mix.inputs['Fac'])
        links.new(bg.outputs['Background'], mix.inputs[1])
        links.new(flat.outputs['Background'], mix.inputs[2])
        links.new(mix.outputs['Shader'], nodes['World Output'].inputs['Surface'])
    return env


def look_at(obj, target):
    obj.rotation_euler = (Vector(target) - obj.location).to_track_quat('-Z', 'Y').to_euler()


def camera(location=(7, -7, 5), target=(0, 0, 0.5), lens=50):
    cam = bpy.data.objects.new('Camera', bpy.data.cameras.new('Camera'))
    bpy.context.scene.collection.objects.link(cam)
    cam.location = location
    look_at(cam, target)
    cam.data.lens = lens
    bpy.context.scene.camera = cam
    return cam


def frame(*objs, margin=1.15):
    """카메라 방향은 그대로 두고, objs 가 화면에 다 들어오게 카메라를 앞뒤로 옮긴다."""
    sc = bpy.context.scene
    dg = bpy.context.evaluated_depsgraph_get()
    pts = [o.matrix_world @ Vector(c) for o in objs for c in o.evaluated_get(dg).bound_box]
    mid = sum(pts, Vector()) / len(pts)
    coords = [c for p in pts for c in (mid + (p - mid) * margin)]
    loc, _scale = sc.camera.camera_fit_coords(dg, coords)
    sc.camera.location = loc
    return sc.camera


def light(kind='AREA', location=(4, -4, 6), target=(0, 0, 0), energy=600, size=3.0, color=(1, 1, 1)):
    """kind: POINT · SUN · SPOT · AREA. energy 는 와트(SUN 은 W/m²에 해당하는 세기)."""
    data = bpy.data.lights.new(kind.title(), kind)
    data.energy, data.color = energy, color
    if kind == 'AREA':
        data.size = size
    obj = bpy.data.objects.new(data.name, data)
    bpy.context.scene.collection.objects.link(obj)
    obj.location = location
    look_at(obj, target)
    return obj


def studio(key=700, fill=200, rim=450):
    """기본 3점 조명(키·필·림). EEVEE·Cycles 용 — Workbench 는 자체 스튜디오 조명을 쓴다."""
    return [light('AREA', (5, -4, 6), energy=key, size=4),
            light('AREA', (-6, -3, 3), energy=fill, size=5),
            light('AREA', (0, 6, 5), energy=rim, size=3)]


def material(name, color=CLAY, roughness=0.5, metallic=0.0, **inputs):
    """원리 BSDF 재질. inputs 는 소켓 이름(공백은 _ 로): Emission_Strength=3."""
    mat = bpy.data.materials.new(name)
    mat.diffuse_color = srgb(color)  # Workbench 가 보는 색
    bsdf = mat.node_tree.nodes['Principled BSDF']
    bsdf.inputs['Base Color'].default_value = srgb(color)
    bsdf.inputs['Roughness'].default_value = roughness
    bsdf.inputs['Metallic'].default_value = metallic
    for key, value in inputs.items():
        bsdf.inputs[key.replace('_', ' ')].default_value = value
    return mat


def paint(obj, mat):
    obj.data.materials.clear()
    obj.data.materials.append(mat)
    return obj


def floor(size=80.0, color=None, z=0.0, wall=30.0, curve=6.0):
    """바닥과 뒷벽(+Y 쪽)이 둥글게 이어진 스튜디오 배경 — 지평선이 보이지 않는다. 카메라는 -Y 쪽에서 +Y 를 보게 둔다."""
    import bmesh
    back = size / 2
    steps = 12
    profile = [(-back, 0.0)]  # (y, z) 단면: 앞 → 둥근 모서리 → 벽 위
    for i in range(steps + 1):
        a = (math.pi / 2) * i / steps
        profile.append((back - curve + curve * math.sin(a), curve - curve * math.cos(a)))
    profile.append((back, wall))
    bm = bmesh.new()
    left = [bm.verts.new((-back, y, z + h)) for y, h in profile]
    right = [bm.verts.new((back, y, z + h)) for y, h in profile]
    for i in range(len(profile) - 1):
        bm.faces.new((left[i], right[i], right[i + 1], left[i + 1]))
    me = bpy.data.meshes.new('Floor')
    bm.to_mesh(me)
    bm.free()
    obj = bpy.data.objects.new('Floor', me)
    bpy.context.scene.collection.objects.link(obj)
    for poly in me.polygons:
        poly.use_smooth = True
    return paint(obj, material('Floor', color or BACKDROP, roughness=0.9))


def edges(obj, thickness=0.012, color=INK):
    """메시의 선(엣지)을 렌더에 보이게 한다 — 모디파이어까지 적용된 모양에 와이어프레임을 씌운 복제본."""
    dg = bpy.context.evaluated_depsgraph_get()
    wire = bpy.data.objects.new(obj.name + '.edges', bpy.data.meshes.new_from_object(obj.evaluated_get(dg)))
    bpy.context.scene.collection.objects.link(wire)
    wire.matrix_world = obj.matrix_world.copy()
    mod = wire.modifiers.new('Wireframe', 'WIREFRAME')
    mod.thickness, mod.use_even_offset = thickness, True
    return paint(wire, material(obj.name + '.edges', color, roughness=0.8))


def shoot(name):
    """지금 장면을 <출력 폴더>/<항목>-<name>.webp 로 렌더한다."""
    sc = bpy.context.scene
    sc.render.filepath = os.path.join(OUT, f'{SLUG}-{name}.webp')
    bpy.ops.render.render(write_still=True)
    return sc.render.filepath


# ── 이 항목 ──
# 같은 제어점을 베지어와 NURBS로 보간해 경로가 달라지는 모습을 비교한다.
reset('WORKBENCH')
camera((3.1, -4.3, 3.0), target=(0, 0, 0.9))
floor()
coords = [(-1.5, 0, 0.4), (-0.8, 0, 1.6), (0, 0, 0.45), (0.8, 0, 1.55), (1.5, 0, 0.5)]

def make_path(name, kind):
    data = bpy.data.curves.new(name, 'CURVE')
    data.dimensions = '3D'
    data.bevel_depth, data.bevel_resolution, data.resolution_u = 0.04, 3, 16
    spline = data.splines.new(kind)
    if kind == 'BEZIER':
        spline.bezier_points.add(len(coords) - 1)
        for point, co in zip(spline.bezier_points, coords):
            point.co = co
            point.handle_left_type = point.handle_right_type = 'AUTO'
    else:
        spline.points.add(len(coords) - 1)
        for point, co in zip(spline.points, coords):
            point.co = (*co, 1.0)
        spline.order_u = 4
        spline.use_endpoint_u = True
    obj = bpy.data.objects.new(name, data)
    bpy.context.collection.objects.link(obj)
    paint(obj, material(name, SKY if kind == 'NURBS' else CLAY))
    return obj

bezier = make_path('Bézier', 'BEZIER')
nurbs = make_path('NURBS', 'NURBS')
nurbs.hide_render = True
shoot('bezier')
bezier.hide_render = True
nurbs.hide_render = False
shoot('nurbs')

NURBS는 철길의 레일처럼 제어점이 놓인 흐름을 따라 곡선이 움직인다. 점을 전부 통과하는 대신 주변 점과 가중치의 영향을 받아 곡선이 매끈하게 이어진다. 화면에서는 Add ▸ Curve ▸ NURBS Curve로 만들고 Edit Mode에서 점을 옮긴다.

파이썬에서는 splines.new('NURBS')로 스플라인을 만들고 points 컬렉션의 co에 (x, y, z, weight)를 넣는다. order_u는 한 구간에서 계산에 참여하는 점의 수를 정하며, use_endpoint_u를 켜면 열린 커브의 끝점까지 곡선을 늘릴 수 있다. 데모는 같은 제어점으로 만든 Bezier와 NURBS 경로를 비교한다.

제어점 위치가 곡선 위의 점이라고 가정하면 편집 결과가 예상과 달라진다. NURBS는 점의 배치와 가중치가 주변 구간에 영향을 주므로, 끝을 통과시킬지와 차수를 먼저 정한 뒤 제어점을 움직인다.

언제 쓰나

점이 많은 경로를 부드럽게 다듬거나 제어점의 가중치로 곡선의 흐름을 정밀하게 조절할 때 쓴다. 점을 전부 통과하는 경로가 필요하면 베지어와 비교한다.

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항목 추가 요청

아틀라스에 없는 블렌더 용어·도구·작업 흐름을 알려 주세요. 하나씩 보고 추가합니다.