书城计算机网络中文版3dsMax2010实例与操作
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第10章 建模技术(下)(1)

章前导读

在第2章我们学习了在3ds Max 2010中创建和编辑基本三维模型、样条线和使用修改器的方法,本章将为读者介绍一些在3ds Max 2010中创建复杂模型时常用的建模方法,如多边形建模、网格建模、面片建模和复合建模等,这些建模方法统称为“高级建模”。

3.1基础篇

3.1.1网格建模

网格建模是指将现有的三维对象(如基本三维对象)转换为可编辑网格,然后对网格对象的顶点、边、面或元素子层级对象进行编辑,从而得到需要的模型。

1.转换可编辑网格

要进行网格建模,首先要将三维对象转换为可编辑网格,方法主要有两种,具体如下。

利用对象的右键快捷菜单:选中进行网格建模的三维对象,然后右击,从弹出的快捷菜单中选择“转换为”>“可编辑网格”菜单项。使用该方法转换可编辑网格时,三维对象的性质发生改变,因此,无法再利用其创建参数来修改对象。

为三维对象添加“编辑多边形”修改器:选中进行多边形建模的三维对象,然后单击“修改”面板中的“修改器列表”下拉列表框,从弹出的下拉列表中选择“编辑网格”项即可。使用该方法时,仍可利用三维对象的创建参数来修改其效果,但对象的编辑调整无法记录为动画的关键帧。

2.可编辑网格的子对象

可编辑网格包括顶点、边、面、多边形和元素几个子对象层级,用户可分别对这些子对象进行修改和编辑,从而修改三维模型的形状。各子对象的作用如下。

顶点:顶点用来定义面的结构,当编辑顶点时,它们形成的面也会受影响。启用“顶点”子对象层级,允许您选择并编辑顶点。

边:边是一条线,用来组成面并连接两个顶点。两个面可以共享一条边。同样,启用“边”子对象层级,允许您选择并编辑边。

面:面是最小的网格对象,是由三个顶点组成的三角形,面可以提供可渲染的对象曲面。启用“面”子对象层级,允许您选择并编辑面。

多边形/元素:多边形就是两个面的集合,类似于方形。元素就是多个面的集合,是指可编辑网格中每个独立的曲面。

在视图中选择、移动、旋转和缩放可编辑网格子对象的方法与第1章任务2中介绍的方法相同。不同的是,所选子对象将变为红色。

3.可编辑网格的参数设置

可编辑网格对象的参数设置共包括“选择”、“软选择”、“编辑几何体”和“曲面属性”卷展栏,各卷展栏的作用如下。

“选择”卷展栏:“选择”卷展栏主要用来启用或禁用可编辑网格的子对象层级,以及辅助选择这些对象。例如,按下“顶点”按钮,可对可编辑网格的顶点子对象进行编辑;按下“多边形”按钮,可对可编辑网格的多边形子对象进行编辑;若选中“按顶点”复选框,则单击某个顶点可选中其周围的4个多边形。

软选择卷展栏:该卷展栏的作用是控制当前子对象对周围子对象的影响程度。例如,选中卷展栏中的“使用软选择”复选框,然后设置“衰减”、“收缩”和“膨胀”编辑框的值,确定软选择的影响范围;再选中球体的某一顶点,并向上移动,此时该顶点周围没有被选中的顶点也会随其移动一定的距离。

“编辑几何体”卷展栏:该卷展栏为用户提供了许多编辑可编辑网格的工具,我们将在后面的实例中体验这些工具的作用。

“曲面属性”卷展栏:当可编辑网格处于“顶点”修改模式时,该卷展栏用于设置顶点的颜色、照明度和透明度;当可编辑网格处于“多边形”、“面”或“元素”修改模式时,该卷展栏用于设置多边形、面、元素使用的材质ID和平滑组号;当可编辑网格处于“边”修改模式时,该卷展栏用于设置边的可见性。

3.1.2多边形建模

多边形建模是应用最广泛的建模方法,其建模思路与网格建模很相似,不同的是网格建模只能编辑3角面,而多边形建模对面没有任何限制。

1.上手实例

要进行多边形建模,同样需要先通过鼠标右键菜单或“编辑多边形”修改器将三维对象转换为可编辑多边形,然后对其顶点、边、编辑、多边形和元素等子对象进行编辑。下面我们通过制作一个水桶来简单了解多边形建模的基本方法(网格建模的方法与此相似)。

Step01创建一个圆柱体,参数设置,然后在透视图中选择“平滑+高光+边面”显示方式。

Step02右击圆柱体,从弹出的快捷菜单中选择“转换为”>“可编辑多边形”菜单项,将其转换为可编辑多边形,然后在“修改”面板中选择“顶点”按钮,再在顶视图中框选中间的顶点。

可编辑多边形比可编辑网格多了一个“边界”子层级,它是指独立非闭合曲面的边缘或删除多边形产生的孔洞的边缘。

Step03选择工具栏中的“选择并非均匀缩放”按钮,在顶视图中将所选顶点在X和Y轴方向上进行缩放。

Step04在“修改”面板中选择“多边形”按钮,然后在透视图中按住【Ctrl】键依次单击选择圆柱上部中间部分的多边形。

Step05在“修改”面板“编辑多边形”卷展栏中选择“挤出”按钮,然后在左视图或前视图中将鼠标指针移至变化轴上,最后右击鼠标关闭“挤出”按钮。

Step06旋转透视图,然后选择桶下部中间的多边形。接着参考Step05的方法使用“挤出”按钮向上挤出所选多边形。

Step07进入“顶点”子对象层级,选择工具栏中的“选择并非均匀缩放”按钮,然后在前视图中,每次框选横向一整排的顶点,并进行适当缩放,最终效果制作出上框下窄的水桶效果。

Step08进入“多边形”子对象层级,然后参考旋转透视图,并在透视图中选择木桶上部的3个多边形,再选择“挤出”按钮,分两次将所选多边形向上挤出到位置。

Step09旋转透视图,然后在透视图中选择的侧面的两个多边形,分两次进行向外挤出。

Step10旋转透视图,然后选择的下部的两个多边形,并将其向下挤出。

Step11旋转透视图,同时选中的多边形以及其正对着的里侧的多边形,然后选择“修改”面板“编辑多边形”卷展栏中的“插入”按钮,再在所选多边形上拖动鼠标,插入一个多边形。

Step12进入“顶点”子对象层级,适当移动顶部4个顶点的位置,效果然后重新进入“多边形”子对象层级,并选中新生成的多边形(里侧和外侧都选中),并向内适当进行挤出操作。

Step13按【Delete】键删除刚挤出的多边形。

Step14旋转透视图,然后进入“顶点”子对象层级,单击“修改”面板“编辑顶点”卷展栏中的“目标焊接”按钮,单击的顶点1,再单击顶点2,即可将顶点1焊接到顶点2处。

Step15使用同样的方法焊接其他顶点。到此,实例就完成了,最终得到一个桶的模型。虽然我们制作的桶还需要进一步完善和细分制作,但通过以上简单的操作我们已经初步制作出了桶的大致形状。

2.可编辑多边形的参数设置

通过木桶模型的制作,相信大家对网格建模和多边形建模的思路也有一定的了解。将三维对象转换为可编辑多边形后,即可使用“修改”面板中的参数编辑其子对象。各参数主要集中在如下几个卷展栏中。

(1)“选择”卷展栏

“选择”卷展栏主要用来启用或禁用可编辑网格的子对象层级,以及辅助选择这些对象。

例如,选择“按顶点”复选框后,只能通过单击顶点选择子对象;选择某个对象后,单击“收缩”或“扩大”按钮可收缩或扩大所选范围;选择某个边或边界后,单击“环形”按钮会选中所有与当前选中边或边界平行的边,单击“循环”按钮会选中所有与当前选中边或边界对齐,且有交点的相邻边。

(2)“编辑顶点”、“编辑边”和“编辑多边形”卷展栏

设置可编辑多边形的修改对象为“顶点”、“边”和“多边形”时,在“修改”面板中将出现相应的卷展栏。利用这些卷展栏中的参数可对相应的子对象进行移除、焊接、挤出、切角和连接等处理。

例如,在“编辑顶点”卷展栏中选中“挤出”按钮后,单击要进行挤出处理的顶点并拖动鼠标,到适当位置后释放左键,即可完成顶点的挤出处理(右侧的“设置”按钮用于精确设置挤出的高度和基面宽度)。

又如,利用“编辑多边形”卷展栏中的“从边旋转”按钮可将选中多边形绕自身某一边旋转一定角度,右侧的“设置”按钮用于精确设置多边形旋转的角度及连接面的分段数。

(3)“编辑几何体”卷展栏

该卷展栏为用户提供了许多编辑可编辑多边形的工具,像附加、切片、网格平滑、细分、隐藏等。在此着重介绍如下几个参数。

塌陷:将选中子对象塌陷成位于选择区中间位置的单个子对象,并重新组合可编辑多边形的表面。

分离:将选中子对象从可编辑多边形中分离出去,使之成为独立的对象。

切片平面:选中此按钮后,在可编辑多边形中会出现一个黄色的矩形框;调整矩形框的位置和角度,然后单击下方的“切片”按钮,即可在矩形框与可编辑多边形相交的位置,创建新的顶点和边,以细分可编辑多边形。

快速切片:选中此按钮后,在对象上单击,在该位置就会出现一条切割线;移动鼠标调整切割线的角度,然后单击鼠标,系统就会在可编辑多边形中切割线所在的位置,创建新的顶点和边,以细分可编辑多边形。

在进行切片处理时要注意,“切片平面”和“快速切片”只能应用于顶点、边、边界三种子对象;选中“分割”复选框进行切片处理时,可编辑多边形将被分为两个元素。

切割:选中此按钮后,可以利用鼠标的单击操作在可编辑多边形上创建新边,以细分可编辑多边形。

网格平滑:使用此按钮可对可编辑多边形或选中的子对象进行平滑处理。单击右侧的“设置”按钮可精确设置网格平滑的平滑度和分隔方式。

细分:单击此按钮可在可编辑多边形或选中的子对象中创建新边,以细分可编辑多边形或选中的子对象。右侧的“设置”按钮用于设置细分的方式,“边”表示从多边形中心到各边的中心创建新边,“面”表示从多边形中心到多边形各顶点创建新边。

3.1.3面片建模

面片建模与前面介绍的网格建模和多边形建模类似,是将现有的三维对象转换为一组独立的Bezier面片(每个面片都由三或四个边,以及连接边的顶点构成,它们共同定义了一个曲面),然后对面片对象的顶点、边、面片、元素或控制柄子层级对象进行编辑,从而得到需要的模型。利用面片建模可以对曲面进行细致的控制,而且占用内存少。

用户可利用鼠标右键菜单或“编辑面片”修改器,将对象转换为可编辑面片。

将对象转换为可编辑面片后,可看到其边和面都变得精简了(将视图显示方式设置为“边面”)。同时,从“修改”面板中,可看到可编辑面片包括顶点、边、面片、元素和控制柄子对象层级。各子对象层级的作用如下。

顶点:用于选择并编辑面片中的顶点及其向量控制柄。例如,可以对顶点执行焊接和删除等操作,或利用移动、旋转和缩放工具变换顶点等。

控制柄:用于显示、选择并操作与每个顶点关联的向量控制柄。例如,利用移动、旋转和缩放工具变换控制柄,从而调整该位置处曲面的曲率。

边:用于选择并编辑面片的边界边。例如,选择某边后,可以单击“修改”面板“几何体”卷展栏中的“细分”按钮拆分边;也可以利用移动、旋转和缩放工具变换边等。

按住【Shift】键,然后对选中的边进行移动、旋转或缩放等变换操作,可实现边的延展处理。

面片:用于选择并操作面片。例如,选择某面片后,可单击“修改”面板“几何体”卷展栏中的“细分”按钮,将其分裂成多个较小的面片。当然,我们同样可对面片执行各种变换操作。

要对面片进行到角处理,可先选中要进行处理的面片,然后在“修改”面板“几何体”卷展栏的“法线”和“倒角平滑”区中设置倒角处理的方式,以及倒角面与对象原始面相交部分的平滑方式。

接着在“挤出”编辑框中设置面片的挤出高度,并按【Enter】键,将面片挤出一定高度,再在“轮廓”编辑框中设置面片轮廓的缩放值,并按【Enter】键缩放面片。

元素:选择和编辑整个元素。元素的面是连续的。

面片建模的子对象编辑工具集中在“修改”面板的“选择”、“软选择”、“几何体”和“曲面属性”四个卷展栏中,各参数的作用与多边形建模中的参数类似,在此不再赘述。

3.1.4复合建模

复合建模就是使用3ds Max 2010提供的复合建模工具(位于“创建”>“几何体”面板的“复合对象”分类中)将多个对象组合成一个对象的建模方法。下面介绍几种常用的复合工具。

1.图形合并工具

使用“图形合并”工具可以将一个或多个二维图形沿自身法线方向投影到三维对象表面,并产生相加或相减的效果,常用于制作模型表面的花纹。下面以使用图形合并工具创建印章的印纹为例,介绍一下图形合并工具的使用方法。

Step01打开本书配套素材“素材与实例”>“第3章”文件夹中的“图形合并工具.max”文件,场景中已经创建了一个无纹印章和印纹的截面图形,并已调整好印章的角度和位置,使印章处于印纹的正上方。