书城计算机网络中文版3dsMax2010实例与操作
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第5章 建模技术(上)(1)

章前导读

建模是一幅作品的基础,3ds Max 2010提供了多种创建三维模型的方法,本章我们先学习创建基本三维模型、样条线和使用修改器的方法。

在第1章的实践篇中我们已经对3ds Max的建模技术有了一定的了解,在本章和第3章,我们将系统地学习3ds Max的建模技术。3ds Max的建模主要是通过“创建”和“修改”命令面板来实现的。“创建”面板包含创建新对象的控件,这是构建场景的第一步;“修改”面板提供完成建模过程的控件,我们可以利用它修改创建的对象,修改范围包括从对象的创建参数到模型细节等。

2.1基础篇

3ds Max的基础建模技术包括直接创建长方体、球体、异面体等基本三维模型,通过二维样条线生成三维模型等。此外,还可使用修改器对创建的模型进行各种编辑修改。

2.1.1创建基本三维模型

基本三维模型包括标准基本体、扩展基本体和扩展物体三类,它们是创建复杂三维模型的基础,也是最初级、最直接的建模方式。

1.创建标准基本体

利用3ds Max“创建”>“几何体”面板“标准基本体”分类中的工具按钮可以创建10种最基本的三维对象,如长方体、圆环、圆锥形、球体、圆柱体等。用户只需选择相应的工具按钮,然后在视口中通过鼠标操作即可轻松创建这些标准基本体。

例如,要创建长方体,可执行以下操作步骤。

Step01在“创建”>“几何体”面板“标准基本体”分类中的“对象类型”卷展栏中单击“长方体”按钮。

按下“长方体”按钮后,可在“名称和颜色”卷展栏中输入长方体的名称和设置颜色,在“创建方法”卷展栏中设置创建方法,在“参数”卷展栏中设置部分创建参数。也可保持默认设置。

Step02在任意视口中按住鼠标左键不放拖动以定义长方体的底部位置,以及长度和宽度,接着松开鼠标,并上下移动鼠标以定义长方体高度,最后单击鼠标左键完成长方体的创建,再右击鼠标关闭“长方体”工具。如果在定义长方体底部时按住【Ctrl】键,将保持长方体底部的长度和宽度一致。

Step03创建完长方体后,通常还需要利用“修改”面板的“参数”卷展栏修改对象的相关参数,各参数的意义如下。

长度、宽度、高度:设置长方体对象的长度、宽度和高度。

长度分段、宽度分段、高度分段:设置长方体在长、宽、高方向上的分段数,可在创建前或后设置。分段数越少,模型的渲染速度越快,但过少的分段数将降低模型的精度。默认情况下,长方体的每个侧面是一单个分段。

生成贴图坐标和真实世界贴图大小:这两个选项的意义请参考本书第4章内容。

2.创建扩展基本体

使用3ds Max“创建”>“几何体”面板>“扩展基本体”分类中的工具按钮可以创建比标准基本体复杂一些的三维对象,如切角长方体、切角圆柱体等。

3.创建建筑对象

使用3ds Max“创建”>“几何体”面板其他分类中的工具还可以创建建筑对象。

AEC扩展:利用该分类中的工具按钮可以在场景中创建植物、栏杆和墙壁。其中,利用“植物”按钮可创建各种植物对象;栏杆对象的组件包括栏杆、立柱和栅栏;墙对象由三个子对象类型构成,这些对象类型均可在“修改”面板中进行修改。

楼梯:在3ds Max中可以创建四种不同类型的楼梯:螺旋楼梯、直线楼梯、L型楼梯或U型楼梯。

门窗:在3ds Max中可以创建三种类型的门:枢轴门、推拉门和折叠门;可以创建六种类型的窗:平开窗、旋开窗、伸出式窗、推拉窗、固定式窗和遮篷式窗。

2.1.2创建和编辑样条线

样条线属于二维图形,它们不具备实际的体积,作用主要是辅助生成三维模型,比如对一个圆样条线进行挤出操作,就能生成一个圆柱体。下面介绍创建和编辑样条线的方法。

1.创建样条线

利用3ds Max“创建”>“图形”面板“样条线”或“扩展样条线”分类中的工具按钮可以创建各种样条线。

样条线:包括线、矩形、圆、椭圆、弧和圆环、多边形、星形、文字、螺旋线和截面11种对象类型。

扩展样条线:包括墙矩形、通道、角度、T形和宽法兰。

(1)创建线

例如,利用“创建”>“图形”面板“样条线”分类中的“线”按钮可以创建直线、曲线及一些由一条线构成的稍复杂的二维图形,操作步骤如下。

Step01单击“创建”>“图形”面板“样条线”分类中的“线”按钮,在打开的“创建方法”卷展栏中设置线的初始类型为“角点”,拖动类型为“Bezier”。

初始类型:用于设置单击鼠标所建顶点的类型,编辑样条线时可通过编辑顶点来调整样条线。其中,“角点”类型顶点的两侧可均为直线段,或一侧为直线段、一侧为曲线段;“平滑”类型顶点的两侧为平滑的曲线段。

拖动类型:用于设置拖动鼠标所建顶点的类型。其中,“Bezier”类型顶点的两侧有两个始终处于同一直线上,且长度相等、方向相反的控制柄,利用这两个控制柄可以调整顶点处曲线的形状。

此外,样条线中还有一类“Bezier角点”类型的顶点。该类顶点的两侧也有两个控制柄,不同的是,这两个控制柄是相互独立的,用户可分别调整其方向和长度,以调整顶点两侧曲线的形状。

Step02在顶视图中单击鼠标,确定样条线的起始点;然后移动鼠标到位置并单击,确定样条线中第二个顶点的位置,此时在起始点和第二个顶点间是一条直线段。

在确定样条线中顶点的位置时,若按住【Shift】键,新建顶点将与前一顶点在水平或垂直方向上对齐。

Step03移动光标到所示位置,然后单击并拖动鼠标,确定样条线第三个顶点的位置,并调整样条线在该顶点处的曲率;调整好曲率后释放鼠标左键,完成第三个顶点的创建。此时在第二个顶点和第三个顶点间是一条曲线。

Step04移动鼠标到所示位置并单击,确定样条线结束点的位置,完成样条的创建。最后连续右击鼠标,退出线创建模式。

创建样条线前,还可利用“名称和颜色”、“渲染”、“插值”等卷展栏设置样条线名称、颜色、渲染效果等;也可在创建好样条线后,利用“修改”面板设置这些参数。

插值:该卷展栏中的参数主要用于设置样条线中相邻顶点间线段的步数,以调整曲线的平滑度(步数越大,曲线越平滑)。如果选中“优化”复选框,可以从样条线的直线线段中删除不需要的步数;选中“自适应”复选框时,系统会根据样条线中线段的曲率自动设置各线段的步数。

渲染:该卷展栏中的参数用于设置样条线在渲染图像和视口中的显示效果,各重要选项的意义如标注所示。

(2)创建星形

再如,若要创建星形,操作步骤如下。

Step01在“创建”>“图形”面板“样条线”分类中单击“星形”按钮,然后在展开的“参数”卷展栏中的“点”编辑框中输入星形的角数。

Step02在顶视图中单击并拖动鼠标,到适当位置后释放鼠标左键,确定星形一组角点的位置(即“半径1”的大小)。

Step03向星形内部或外部移动鼠标,到适当位置后单击,确定星形另一组角点的位置(即“半径2”的大小),完成星形创建,最后右击鼠标关闭“星形”工具。

Step04使用“修改”面板“参数”卷展栏修改星形参数(也可在创建前,先在“创建”面板中设置部分参数,如点、扭曲、圆角半径等)。

2.编辑样条线

使用“图形”创建面板中的按钮创建的样条线往往不符合建模要求,还需要进行编辑调整。除了“线”样条线外,其他样条线在编辑前都需要先转换为可编辑样条线,然后才能调整样条线的顶点和线段等。将样条线转换为可编辑样条线的方法有两种,具体如下。

利用对象的右键快捷菜单:在任意视口中选择要转换的样条线,然后右击,从弹出的快捷菜单中选择“转换为”>“转换为可编辑样条线”。利用该方法转换可编辑样条线,会删除样条线原来的参数,不能再通过修改参数来调整样条线。

利用“编辑样条线”修改器:选中样条线,单击“修改”面板的“修改器列表”下拉列表框,从弹出的下拉列表中选择“编辑样条线”项。该方法不会删除样条线原有的参数,但不能将样条线形状的变化记录为动画关键帧。

将样条线转换为可编辑样条线后,在修改器堆栈中单击“可编辑样条线”前面的按钮,可展开样条线的子对象层级,包括“顶点”、“线段”和“样条线”,通过选择这几个层级可分别对样条线的顶点、线段和样条线子对象进行编辑。此外,在“修改”面板中还多了“选择”、“软选择”和“几何体”等卷展栏。

“软选择”卷展栏在编辑样条线时用处不大,这里先不做介绍。下面我们了解一下“选择”和“几何体”卷展栏的作用。

(1)“选择”卷展栏

“选择”卷展栏主要用来启用或禁用样条线的子对象层级,以及辅助选择这些对象,各选项的作用如下。

顶点:按下该按钮或在修改器堆栈中选择“顶点”,可启用样条线的“顶点”子层级,此时可在视图中对样条线的顶点进行编辑,如选择和移动顶点,调整Bezier和Bezier角点顶点的控制柄等,从而调整样条线的形状。

选择、移动、旋转和缩放等调整可编辑样条线子对象的方法与第1章任务2中介绍的方法相同。关于Bezier、Bezier角点、角点和平滑顶点类型的概念,请参考前面“创建样条线”步骤中的讲解。

线段:样条线是由多个顶点和一条或多条线段(两个顶点组成一条线段)组成的,按下该按钮或在修改器堆栈中选择“线段”,可对组成样条线的线段进行编辑。

样条线:按下该按钮可对“样条线”子对象进行编辑。例如,在利用“附加”按钮合并多条样条线后,按下该按钮可对合并后的某“样条线”子对象进行编辑。

锁定控制柄:选择该复选框,在编辑顶点时可同时调整多个所选的Bezier和Bezier角点顶点的控制柄,默认只能同时调整一个控制柄。

区域选择:选择该复选框,然后在后面的编辑框中输入半径值,可自动选择所单击顶点的指定半径范围内的所有顶点。

线段端点:选择该复选框,可通过单击线段选择线段两端的顶点。

(3)“几何体”卷展栏

“几何体”卷展栏提供了编辑样条线对象和其子对象的功能。例如,要在可编辑样条线上创建顶点,可执行以下操作。

Step01在顶视图中创建一个矩形并将其转换为可编辑样条线,然后在“修改”面板中选择“顶点”子层级。

Step02在“几何体”卷展栏中选择要创建的新顶点类型,然后单击“优化”按钮,再在要插入顶点的位置单击鼠标即可插入一个新顶点。继续单击可插入其他顶点,按【Esc】键或单击鼠标右键可结束操作。

“几何体”卷展栏其他一些重要选项的功能如下。

创建线:在所选样条线上创建线。这些线是独立的“样条线”子对象,创建方法与创建“线”样条线相同。要退出线的创建,可单击两次鼠标右键。

断开:选定一个或多个顶点,单击该按钮可在所选顶点处拆分样条线;若选择的是线段,则单击该按钮后,再在线段上单击,可从单击处拆分线段。

附加和附加多个:单击“附加”按钮,再依次单击其他样条线,可将所选样条线合并为一个样条线,此时原样条线将成为合并后样条线的“样条线”子对象;若要合并多个样条线,可单击“附加多个”按钮,从弹出的对话框中选择要合并的样条线,单击“附加”按钮。

横截面:单击“横截面”按钮,选择一个样条线,然后选择第二个样条线,将创建连接这两个样条线的样条线。

焊接:单击“焊接”按钮,可将选中的相邻顶点合并为一个顶点。焊接时,顶点的间距必须小于在“焊接”按钮右侧输入的焊接阈值,否则无法进行焊接。

选中“端点自动焊接”下的“自动焊接”复选框时,若非闭合曲线端点间的距离小于指定的阈值距离,系统会自动将两个端点焊接为一个顶点。

连接:单击该按钮,然后可在非闭合样条线的两端点间拖出一条直线,可将样条线两端点用一条直线段连接起来,使样条线闭合。

插入:在样条线上插入一个或多个顶点。与“优化”按钮不同的是,利用该按钮可在插入顶点的同时调整样条线的形状。

融合:将选中的顶点移动到同一位置,该位置为各选中顶点的中心。熔合顶点与焊接顶点类似,不同的是:熔合操作不受阈值距离的影响,且非相邻顶点间也可进行熔合处理;但熔合顶点只是移动选中顶点的位置,顶点的数目不变。

圆角/切角:按下该按钮,选中顶点并拖动(或在后侧的编辑框中输入数值并按【Enter】键),可对选中的顶点进行圆角或切角处理。

轮廓:按下该按钮,在所选“样条线”子对象上按住鼠标左键并拖动,可创建样条线的轮廓线。

镜像:选择“样条线”子对象,再设置好镜像方式(水平、垂直或双向)和镜像选项(是否复制)后,单击该按钮,可对所选“样条线”子对象做镜像处理。

布尔:将相交的多个样条线附加为一个后,选中其中的某个“样条线”子对象,然后设置布尔运算类型,单击“布尔”按钮,再单击其他要参与布尔运算的“样条线”子对象,可对所选样条线进行布尔运算操作。