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发布时间:2020-12-02 17:30:27

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作者:王琦

出版社:人民邮电出版社

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Autodesk 3ds Max 2009标准培训教材I(光盘内容另行下载,地址见书封底)

Autodesk 3ds Max 2009标准培训教材I(光盘内容另行下载,地址见书封底)试读:

前言

本书为ATC(Autodesk授权培训中心)的标准培训教材,完全依照认证考试大纲进行编写。全书从3ds Max软件的基本概念和操作方法开始讲解,方便读者从零开始学习,并且为以后的深入学习打下良好的基础。本书结构是按照三维创作的一般流程进行设计的,并使用了大量案例详细介绍3ds Max2009各个基础功能模块的使用方法。无论对于立志进入三维创作领域的初学者,还是苦苦徘徊在初级应用、无法继续提高的业内人员,本书都有极大的帮助作用。

每章结构【知识重点】:说明本章的知识重点,以及学习要求。【要点详解】:对本章讲解的功能模块进行整体讲解,并且对重要参数进行介绍。【应用案例】:以实际案例的形式引导读者进行学习,熟悉各种功能和参数的使用技巧。【本章小结】:对本章的学习内容进行归纳概括。【参考习题】:以考试真题的方式对学习效果进行检测。

全书知识结构【第1章 3ds Max基础知识】讲解了关于3ds Max软件和应用领域的一些基本知识,并且介绍了关于软件界面、系统设置、基本操作,以及常用工具的使用方法。【第2章 3ds Max建模技术】讲解了使用3ds Max软件创建三维模型的各种方法和技巧,其中包括系统内置各种基本模型的创建、使用各种修改器对模型进行修改和编辑的技巧,以及最为流行的多边形建模工具的使用方法。灵活掌握这些制作方法,我们可以创建出所想到的几乎任何形态的三维模型。【第3章 3ds Max材质技术】讲解了为三维模型赋予材质的各种方法,其中包括材质编辑器的使用、各种材质和贴图的用法,以及使用贴图坐标为物体赋予正确贴图材质的方法。灵活掌握本章内容,将有助于创建具有真实感的三维场景。【第4章 3ds Max灯光技术】讲解了3ds Max中各种灯光的使用方法,包括标准灯光及各种参数的作用、各种阴影类型之间的区别、天光的应用以及光度学灯光和光域网文件的应用技巧。【第5章 3ds Max摄影机】讲解了在3ds Max中创建摄影机的方法,其中包括视野以及镜头焦距的调节、对视图进行近距或远距剪切,以及如何使用虚拟摄影机模拟真实镜头中类似于运动模糊、景深等效果。【第6章 3ds Max渲染技术】讲解了3ds Max基本渲染器的使用方法,包括渲染器面板的使用方法以及参数调节,并且还详细介绍了光跟踪器和光能传递两种高级渲染引擎的使用技巧。【第7章 3ds Max环境和效果】讲解了3ds Max中内置的各种环境特效的使用方法,熟练掌握这些特效可以使作品锦上添花。【第8章 3ds Max基础动画技术】讲解了为物体创建动画的各种方法,其中包括关键点及动画属性的设置、使用各种修改器为物体设置动画的方法,以及如何使用轨迹视图对动画进行编辑的各种技巧。【第9章 3ds Max粒子系统】讲解了3ds Max中各种基本粒子类型的使用方法,包括创建粒子系统及参数的调节、粒子外形及材质的调节,以及如何将粒子系统和空间扭曲物体进行绑定制作高级粒子动画的各种技巧。【第10章 3ds Maxreactor动力学系统】讲解了reactor系统的各种参数设定,以及在场景中创建各种力学对象、添加约束从而模拟真实动画效果的各种方法。

火星时代具有多年积累的CG类图书编写经验,全书以大量精心设计的案例充分讲解了3dsMax的各种基本功能模块的使用方法,凝聚了众多业内著名教师的心血。读者在阅读本书时,不再受各种晦涩参数的困扰,只需跟着灵活有趣的案例进行练习,便可完全掌握3ds Max这个大型三维软件。第1章 3ds Max基础知识1.1 知识重点

本章介绍了3ds Max软件的发展历史和基本概念,其中包括软件的基础知识、界面元素和各功能区的作用、视图显示控制以及常用工具的使用方法,并且还对三维场景的变换操作和坐标系统进行了详细讲解。打好本章基础对于以后的学习是非常重要的。

◆熟练掌握软件的基础知识和基本概念。

◆掌握3ds Max的界面布局以及各功能区的作用,熟练掌握命令面板中各组件的功能。

◆熟练掌握视图的操作方法。

◆熟悉各种坐标系统的原理和使用方法,以及熟练使用变换工具对物体进行操作。

◆熟练掌握各种常用工具的使用方法。1.2 要点详解1.2.1 3ds Max软件介绍

3ds Max是目前PC机上最流行、使用最广泛的三维动画软件,如图1.001所示。它的前身是运行在PC机DOS平台上的3D Studio。3D Studio曾是昔日DOS平台上风光无限的三维动画软件,它可以使PC机用户很方便地制作三维动画,而在此之前,三维动画制作是高端工作站的专利。在20世纪90年代初,3D Studio在国内也得到了很好的推广,它的版本一直升级到了4.0版。此后随着DOS系统向Windows系统的过渡,3D Studio也开始发生了质的变化,全新改写了代码。在1996年4月,新的3D Studio MAX 1.0诞生了。3D Studio MAX与其说是3D Studio版本的升级换代,倒不如说是一个全新软件的诞生,它只保留了一些3D Studio的影子,并且加入了全新的历史堆栈功能。一年后,又一次重新改写代码,推出3D Studio MAX 2.0。这个版本在原有基础上进行了上千处的改进,加入了Raytrace光线跟踪材质、NURBS曲面建模等先进功能。此后的2.5版又对2.0版作了近500处的改进,使得3D Studio MAX 2.5成为了十分稳定和流行的版本。3D Studio原本是Autodesk公司的产品,到了3D Studio MAX时代,它成为了Autodesk子公司Kinetix的专属产品,并一直持续到3D Studio MAX 3.1版。3D Studio Max 3.1版的问世使得原有的软件在功能上得到了很多革新和增强。从4.0版开始,其开发公司变成了Discreet。图1.001

面对周围同类产品的竞争,3D Studio MAX以广大的中低级用户作为主要销售对象,不断提升自身的功能,逐步向高端软件层次发展,为使用者提供更好的性价比产品,由此而牢牢占据了大部分的中低端市场份额。在游戏开发、广告制作、建筑效果图和漫游动画的市场中,3ds Max占据了主流地位,超过了它的同类竞争对手Light Wave、Cinema 4D,尤其是那些前赴后继的插件开发者把3ds Max打造得近乎完美,使得3ds Max遍地开花。当然3ds Max本身功能的提升,以及其发展过程中每次对于优秀插件的整合,也使得它成为了PC机上使用最为广泛的三维动画软件。

相比Maya和SoftimageXSI等高端软件而言,3ds Max更容易掌握,制作的思维方式也更简单,而且学习的资源相对来说也更多,所以比其他软件更容易上手。1.2.2 3ds Max2008新功能介绍

2007年8月6日,在圣地亚哥,Autodesk宣布推出 Autodesk 3ds Max2008软件,更新了大量针对 3D 建模、动画和渲染的功能。使用3ds Max2008,可以使艺术家和设计师们能够应付各种大而复杂的 3D 场景所带来的种种挑战。已经有多个知名项目是使用该软件来完成的,其中包括伦敦百代唱片公司(EMI Records)大楼、游戏《质量效应》(Mass Effect)和影片《刑房》(Grindhouse)。

3ds Max2008的使用大大提高了艺术家和设计师们的制作效率,使他们能够迅速通过创新的建模和互动渲染功能实现更佳的视觉效果。

3ds Max2008 的新功能如下:

1.交互能力增强

该版本提供的[自适应降级]系统,所集成的新技术可以自动简化场景显示,因而在更大程度上提高了交互性能。用户可以控制 3ds Max场景显示的方式,自定义显示帧速率,隐藏尺寸最小的物体,减少距摄影机较远的物体的细节等。利用最新的 Direct3D 网格缓存功能,可使几万个面的物体操作起来就像几十个面的物体一样轻松。此外,加载、阵列、Autodesk FBX 和 OBJ 两种格式的导出,以及该软件其他功能的执行速度明显提高。

2.更强的浏览和处理大而复杂的场景的能力

由于有了新的视窗技术和优化功能,处理由数万个对象组成的大场景时,操作速度会明显提升。用户在选择数以千计的对象时,速度会比之前的版本快10倍左右。而对对象进行变换操作时,速度更会提升60倍左右,如图1.002所示。图1.002

3.[场景管理器]

3ds Max2008 提供了一个强大的新功能——[场景管理器],它可以为用户提供场景数据的分级视图,更高效地提高了场景分析能力,如图1.003所示。[场景管理器]通过定义过滤、分类和搜索标准,可根据任何对象类型或属性来管理场景。该新功能还能保存[场景管理器],并在需要的时候再将保存过的文件调用。在该管理器中,还能实现对象的关联、解除关联、重命名、隐藏、冻结和删除等操作。用户还可以在配置栏中显示并编辑任何对象的属性。该功能具有 SDK 扩展能力,并可通过编写脚本来深入控制。图1.003

4.预览功能增强——Review

该新增功能可以为用户提供各种渲染设置的及时反馈,这意味着用户可以快速查看自己想要的效果,而不必长时间地等待渲染完成,十分适合时间非常紧迫的任务。Review 基于最新的游戏引擎技术,提供阴影的交互式视图预览,支持3ds Max太阳/天空系统以及 mental ray建筑材质,如图1.004所示。图1.004

5.mental ray 工作流程改进

在mental ray 工作流程方面,3ds Max2008也带来了几项重要的改进,包括一种全新的 mental ray Sky 入口(Portal)。这可以使室外光线很容易照亮室内场景,并且支持HDRI贴图。同时又加入了全新的mental ray建筑材质,使得设计师们能够更快捷地实现各种建筑材质效果,如图1.005所示。图1.005

6.MAXScript ProEditor[脚本高级编辑器]

在3ds Max2008中,新的 MAXScript ProEditor[脚本高级编辑器]首次亮相,如图1.006所示。该编辑器提供的新增功能如下:多级撤销、高质量代码颜色化,以及大型文档的快速打开、行数显示、搜索/替换等。图1.006

7.改进的 DWG 导入

3ds Max2008版本在导入DWG 格式的文件时,速度更快,而且导入数据更加精确。由于内存管理的显著改进,使用户能够在更短的时间内,导入带有多个对象的大型复杂场景。可以对材质进行重新的指定并重命名、支持实体导入和法线管理,使用户在使用Autodesk公司其他建筑产品(如 Revit Architecture 2008)时变得更加方便。而且,新的[选择近似] 功能非常强大,它可以在导入的 DWG 场景的过程中,识别包含与某个选定对象具有类似特征的所有物体。此功能可使用户同时选择和编辑多个导入物体,从而大大简化了基于 DWG格式的工作流程。

8.艺术家友好的建模选项

3ds Max2008 增加了一系列实用的建模选项(如选择预览),可以使用户更加专注于创作过程,而不必被繁杂的工具所困扰,如图1.007所示。同时,3ds Max2008可以为多个对象同时添加[UVW展平]修改器,以实现多对象共同展平。图1.007

9.Biped 改进

在3ds Max2008版中,Biped 骨架控制起来更加灵活,如图1.008所示。新的 Xtras 工具能够使用户在[骨骼]的任何地方(例如翼或其他面部骨骼)添加新骨骼,并制作动画,然后将其保存为 BIP 动作文件。在[动作混合器]、[运动流] 以及[层]中可以很好地支持这些文件。其中新增的分层功能可以使用户把整个BIP 文件分层保存,以便将其导入游戏中。图1.0081.2.3 3ds Max2009新功能介绍

3ds Max2009已经被分割成两个产品线。一个是用于游戏以及影视制作的3ds Max2009;另一个是用于建筑、工业设计,以及视觉效果设计的3ds MaxDesign 2009。

1.3ds MaxDesign 2009包含了3ds Max2009的所有功能,但是3ds MaxDesign 2009没有SDK;3ds MaxDesign 2009提供了新的曝光照明分析功能,但是3ds Max2009没有这项功能。如图1.009所示是两个版本的启动界面截图。注:在同一台计算机上,两个版本不能同时安装。

2.新的视图导航系统和Maya类似,为工作提供了更快捷的操作方式,如图1.010所示。图1.009图1.010

3.3ds Max2009中更换了渲染窗口,在这里可以用鼠标框选出一个区域进行局部渲染。如果将渲染器切换为mental ray时,在新的渲染窗口中可以直接设定参数并重复渲染,如图1.011所示。图1.011

4.3ds Max2009采用了最新的mental ray 3.6.517版,同时改进了mental ray的[最终聚焦]和[全局照明]界面,如图1.012所示。图1.012

新版mental ray渲染器完全支持Render Element[渲染元素],更加方便与后期软件的结合,如图1.013所示。图1.013

5.3ds Max2009在灯光方面也作了很大的改进。默认灯光更换为全新的光度学灯光系统,同时mental ray日光系统新增了修改天空模式的功能,如图1.014所示。图1.014

6.新增了前缀名为ProMaterial的系列材质,该系列材质可作为与Revit软件的材质接口使用,亦可单独使用。同时增加了非常多的贴图类型,如图1.015所示。图1.015

3ds Max2009中的[混合贴图]经过重新设计后支持多种混合模式,可通过新增的色彩校正功能对图像进行校色,调整每层材质的透明度,随时调整图层顺序,隐藏并删除图层。读者现在可以对任意类型的贴图(包括程序贴图)设定Alpha通道,如图1.016所示。

新的Color Correct Map[色彩校正]为设计者提供了独立的色彩校正图,如图1.017所示。图1.016图1.017

7.新增了mental ray对象属性和mental ray代理对象,如图1.018所示。图1.018

8.新的[信息中心]工具栏可以提供更快更好的相关功能搜寻,如图1.019所示。

9.新BSP2 Raytrace加速算法,能够提高大型场景算图性能。有别于传统的BSP加速,该项新技术不需要手动微调,系统就会自动提高性能并减少内存消耗,如图1.020所示。图1.019图1.020

10.3ds Max2009中增强了Review[预览]功能。使用Review,可以同时在[视图]中显示多张贴图,使预览更精确。完全支持[光度学灯光(包括IES文件)],能够将灯具对场景的照明效果实时反馈给使用者。如果读者使用了[建筑和设计材质],还可以实时显示出物体的阴影,如图1.021所示。

11.新增的[样条线贴图]坐标功能,可用于制作管状物体的贴图拆解,如图1.022所示。图1.021图1.022

12.增强了[UVW展平]中的[松弛]与[展开]的工作效率,改善了工作流程,读者操作更少的步骤就可以达到想要的效果,如图1.023所示。图1.023

13.增加了与Revit软件的兼容性,如图1.024所示。通过Autodesk FBX software-based Recognize场景加载技术,使得建筑师、设计师和专业人员都可以在3ds Max2009中快速地修饰Revit高精度模型、灯光、材质和摄影机。图1.024

14.改进了FBX内存管理,如图1.025所示。数据转换时能够保证转换不失真,并支持3ds MaxDesign、Maya与Motion Builder之间的数据交换。改进的OBJ文件格式,提供给使用者更多的选项,让Mudbox和3ds MaxDesign软件间的数据交换更有效率。此外还增强了纹理贴图的处理,提供输入数据后模型面数的信息。图1.025

15.3ds Max2009对骨骼系统进行了大量的改进。在Character Studio中增加了[Hands Like Feet Option]选项,使读者也可以让角色的“手”像“脚”一样运动了。这项新增功能,大大地简化了制作四足动画所需的步骤,如图1.026所示。图1.026

新增的镜像动画选项。动画师现在可以镜像Biped两足骨骼的动画,而且可以维持COM的方向不变,如图1.027所示。图1.027

在新版的Biped中提供了[三角颈部]功能,使用户可以把角色的锁骨连接到顶部脊椎骨,而不是连到颈部,该功能与三角骨盆类似,如图1.028所示。图1.028

16.在多边形方面,使用[编辑软选项]的软选择功能,用户可以交互地在屏幕上控制Falloff、Pinch与Bubble。光标表示参数值,而且效果会立即反应到物体上,如图1.029所示。图1.0291.2.4 3ds Max应用领域分析

随着Autodesk 3ds Max2009新版本的发布,越来越多的实用性的新功能使其日益强大起来,从而使客户更能够满足于可视化设计、游戏开发、卡通片、电影电视特效等各个设计方面的应用,为各领域日新月异的制作需求提供了强有力的支持。在进入本套教材的学习历程之前,先就目前3ds Max的几个重要应用领域进行简单的介绍,以便大家能够更多地了解3dsMax这款强大的软件。

1.2.4.1 建筑可视化

建筑可视化包括室内效果图、建筑表现图及建筑动画。3ds Max中提供的建模、动画、灯光、渲染等工具可以让我们轻松地完成这些具有挑战性的项目设计。尤其是与3ds Max配套的一系列GI渲染器,例如V-Ray、FinalRender、Brazil、Maxwell等,更是极大地促进了建筑可视化领域的发展。此外,Autodesk公司在之前AutoCAD的基础上,为建筑可视化领域又开发了Revit等功能非常强劲的软件包,与3ds Max配套使用,为其在建筑可视化领域的领先地位进一步增光添彩,如图1.030所示。图1.030

目前,可视化效果图设计已经产业化,并且在国内出现了很多具有相当规模的设计制作公司。可以说,国内的建筑可视化领域的水准,在世界上也是不逊风骚的。3ds Max在这一应用领域已经取得了无可厚非的霸主地位。

1.2.4.2 电影电视特效

随着数字特效在电影中越来越广泛的运用,各类三维软件在影视特效方面都得到了长足的应用和发展。3ds Max简便易用的各项工具、直观高效的渲染引擎,特别是和Discreet Flame、Inferno等电影特效软件方便快捷的交互系统,使得许多电影制作公司在特效制作方面广泛使用3ds Max(比较著名的有Digital Dimension、The orphanage、Frantic Films等)。一大批耳熟能详的经典影片,如《后天》、《功夫》、《防弹武僧》、《天空上尉》、《明日世界》、《罪恶之城》、《最后的武士》、《X-MEN》等,其中都有使用3ds Max制作的特效场景,如图1.031所示。图1.031

1.2.4.3 虚拟现实及游戏开发

随着设计与娱乐行业对交互性内容的强烈需求,原有的静帧或者动画的方式已经不能满足日益增长的客户需要了,由此逐渐催生了虚拟现实这个行业。作为平常我们所接触到的游戏,也可以认为是虚拟现实的一个子集。3ds Max以其方便快捷的灯光和渲染工具,准确而易用的烘焙工具,以及二次开发的便利性,对不同游戏平台及3D显示引擎的良好兼容性,一直是虚拟现实行业的首选工具。国内外的虚拟现实开发与制作平台一般都拥有完善的与3ds Max对接的接口,3ds Max在这个行业拥有重要的地位,如图1.032所示。图1.032

3ds Max软件在全球游戏市场扮演领导角色已经多年,它是全球最具生产力的动画制作系统,广泛应用于游戏资源的创建和编辑任务。其开发商也不断探求创新路线来支持游戏发展领域的客户。尤其是在网络游戏产业飞速发展的今天,3ds Max为网络游戏开发商实现最高生产力提供了可靠的保障。3ds Max与游戏引擎的出色结合能力,极大地满足了游戏开发商们的众多要求,使得设计师们可以充分发挥自己的创造潜能,集中精力来创作最受欢迎的艺术作品。一批国际顶级的游戏厂商均选择了3ds Max,例如Blizzard、Bioware、Ubisoft、Digital Extremes、NCsoft等,3ds Max在这个市场中拥有超过60%的占有率,如图1.033所示。图1.033

1.2.4.4 片头及栏目包装

在媒介激烈竞争、信息过剩的时代,品牌概念已经成为电视栏目非常重要的因素,而电视包装是提升电视品牌形象的有效手段。从制作角度讲,电视包装通常会涉及三维软件、后期特效软件、音频处理软件、后期编辑软件等。其中,在电视包装中经常会使用的三维软件一般有3ds Max、Maya、Softimage|XSI等。由于目前3ds Max自身的强大功能和众多特效插件的支持,在制作金属、玻璃、文字、光线、粒子等电视包装常用效果方面更加得心应手,同时也和许多常用的后期软件(如Combustion等)都有良好的文件接口,所以许多著名的制作公司(如Animal Logic、REZN8、Blur Studio等)通常都广泛使用3ds Max作为主要的三维制作软件,并以众多优异的佳作赢得了业界的普遍认可,如图1.034所示。图1.034

1.2.4.5 影视广告

应用三维和后期特效软件参与制作,以求取得更加绚丽多彩的效果,是当今影视广告领域的一大趋势。作为产品、形象广告来讲,如今制作公司已经不仅仅局限于实拍的效果表现,而是更多的通过实拍与三维相结合,进行一定的后期特效处理,以求获得更好的表现力,甚至全三维的广告也日益增多,如图1.035所示。图1.035

3ds Max拥有完善的建模、纹理制作、动画制作、渲染等功能,能够帮助创作人员轻松地制作出各类精彩的影视广告与动画作品,并通过与常用后期软件的良好结合,使得整个制作流程更加畅通,这些都奠定了3ds Max在当今影视广告制作领域的地位。

1.2.4.6 卡通片

3ds Max所独有的Character Studio角色制作系统,配合大量的渲染插件以及其方便的流程与文件管理,并兼容各种格式且方便易用的动作捕捉接口等,都使得它在创建大工作量的卡通动画片方面成为一个高效率的利器。伴随着当今数字艺术在影视领域的深入应用,越来越多的数字制作公司更注重开拓全三维卡通电影这一庞大的市场,因此作为老牌重量级三维软件的代表,3ds Max以其优异的功能在卡通片制作领域获得了广泛的认可。例如,著名的数字产品制作公司Animal Logic就广泛使用了3ds Max制作过许多获奖的动画短片,如图1.036所示。图1.036

1.2.4.7 工业设计可视化

随着社会的发展,各种生活需求的扩张,以及人们对产品精密度、视觉效果需求的提升,工业设计已经逐步成为一个成熟的应用领域。早些时候,人们更多地使用Rhino、Alias Studio等软件专门从事工业设计工作。随着3ds Max在建模工具、格式兼容性、渲染效果与其他性能方面的不断提升,一些著名的公司也开始使用3ds Max来作为主要的工业设计工具,并且取得了很多优秀的成果。例如,著名的法拉利公司现在也使用3ds Max来进行其最新款跑车的外型设计工作。3ds Max日益强大的功能无疑可以出色地承担起工业设计可视化的任务,如图1.037所示。

1.2.4.8 多媒体内容创作

当前在Internet上最流行的网页动画作品多数是由Flash制作而成的。Flash是美国Macromedia公司出品的二维矢量图形编辑和动画创作软件,目前已经被兼并到Adobe旗下。其实,三维动画的创作过程比Flash更加有趣,但由于技术等原因,使用三维动画自由表现自己的想法会有一定的困难。不过现在我们已经可以将三维动画直接输出成为Flash动画,并随着网络与数据传输条件的不断提升,三维动画的优势也将会在相关应用领域逐渐体现出来。

近年来,手机游戏产业发展速度迅猛,已成为IT产业中增长最快的部分之一。无论是从未来的3G发展还是个人娱乐化趋势来看,手机游戏市场都将会是各个运营及开发商争抢的新鲜奶酪。在新版本的3ds Max中,提供了导出为“JSR-184(*.M3G)”格式的输出选项,这意味着直接使用3ds Max将3D功能添加到手机应用程序中已成为可能。我们可以非常方便地将场景导入到支持JSR-184标准的移动设备中,此举也为手机游戏开发人员提供了更加快捷的途径,如图1.038所示。图1.037图1.0381.2.5 相关知识和基础概念

1.2.5.1 屏幕布局和各功能区介绍

3ds Max的屏幕布局如图1.039所示,下面介绍一下各功能区的主要功能。

标题栏:包含正在使用的3ds Max的版本号、文件名称等提示信息。

菜单栏:包含标准的Windows菜单栏,例如[文件]、[编辑]、[帮助]等典型的菜单,还包括一些特殊的菜单,分别如下。● [工具]菜单:包含操作对象的常用工具。● [组]菜单:包含管理组合对象的命令。● [视图]菜单:包含设置和控制视口的命令。● [创建]菜单:包含创建对象的命令。● [修改器]菜单:包含修改对象的命令。● [动画]菜单:包含设置对象动画和约束对象的命令,以及设置

动画角色的命令(如“骨骼工具”)。● [图表编辑器]菜单:可以使用图形方式编辑对象和动画。● [渲染]菜单:包含渲染、Video Post、光能传递和环境等命令。● [自定义]菜单:可以使用自定义用户界面的控制。● MAXScript 菜单:编辑MAXScript(内置脚本语言)的命令。图1.039

主工具栏:包含了使用非常频繁的一些重要工具,很多操作都与这里的命令是分不开的,如移动、旋转、缩放等工具。

命令面板:是以下6个面板的集合,可以访问绝大部分建模和动画命令。● [创建]面板:包含所有对象创建工具。● [修改]面板:包含修改器和编辑工具。● [层次]面板:包含链接和反向运动学参数。● [运动]面板:包含动画控制器和轨迹。● [显示]面板:包含对象的显示、冻结等控制。● [工具]面板:包含其他一些有用的工具。

视口:视口占据了主窗口的大部分空间,可以在视口中查看和编辑场景。窗口的剩余区域用于容纳控制功能以及显示状态信息。

提示行和状态栏:显示关于场景和活动命令的提示和信息,包含控制选择、精度的系统切换以及显示属性。

视口导航区:主窗口右下角的按钮组包含在视口中进行缩放、平移和导航的控制。

动画播放控制:用于控制动画播放的一些工具按钮,如播放、暂停、下一帧、转至结尾等按钮。

动画关键点控制:主要功能是为对象设置动画,包含自动关键点、设置关键点、关键点过滤器等操作。

时间滑块:时间滑块用于显示当前帧,并可以通过它移动到活动时间段的任何帧上。

轨迹栏:轨迹栏提供了显示帧数(或相应的显示单位)的时间线。这为用于移动、复制和删除关键点,以及更改关键点属性的轨迹视图提供了便捷的替代方式。

1.2.5.2 硬件和系统配置

随着软件的每次升级,除了软件的功能得到升级之外,软件对于硬件和系统的要求也会相应提高。3ds Max2009的32位中文版适用于Windows Vista、Windows XP Professional(SP2 或更高版本)操作平台,3ds Max2009的64位中文版适用于Windows Vista、Windows XP X64操作平台;显卡驱动性能方面要求DirectX 9.0c、OpenGL(可选);Shader Model 3.0(Pixel Shader 和 Vertex Shader 3.0)的显卡硬件配合使用时,才能使用 3ds Max2009 的某些功能。但需要与厂商联系以确定您的硬件是否支持 Shader Model 3.0。

3ds Max2009的32位中文版对于硬件配置,没有太特殊的要求,机器性能越高越好。3ds Max还支持多CPU的渲染,使用多CPU的机器配置可以大大加快渲染速度,另外至少需要512MB内存,推荐使用1GB内存,硬盘交换空间当然越大越好。而3ds Max2009的64位中文版需要Intel EM64T、AMD Athlon 64 或更高版本、AMD Opteron处理器,至少需要1GB内存(推荐使用4GB)。如果同时能有一个三键或者滚轮鼠标,也会在实际制作中给我们带来便利。注:目前不支持基于 Intel 处理器和运行 Microsoft 操作系统的苹果电脑。

但在3ds Max6以后的版本,主要加强了对Direct3D加速的支持,使用Direct3D 9.0驱动,无需昂贵的OpenGL加速卡,就可以实现高速高品质的视图显示,对几百万甚至上千万个面的场景都可以流畅地拖动视图进行操作,这一点,无疑对很多硬件商而言是一个很大的打击。注:在首次启动3ds Max2008以下的版本时,会自动弹出[图形驱动程序设置]对话框,默认选择的是[软件]驱动方式,可以根据显卡的情况选择[OpenGL]和[Direct3D]驱动方式。如果显卡支持硬件加速,在首次启动3ds Max2008以上的版本时,会默认选择[Direct3D]驱动方式,不弹出[图形驱动程序设置]对话框。如果想修改已经设置的显示驱动方式,在3ds Max内部,执行[自定义>首选项]菜单命令,在[视口]选项卡中单击按钮,弹出[Direct3D驱动程序设置]对话框,单击按钮后在[图形驱动程序设置]对话框中指定驱动方式即可,如图1.040所示。

在安装3ds Max2009时需要注意以下两方面:● 无法将3ds Max直接覆盖安装到早期的版本目录中,必须独立安

装到一个新目录中。● 系统必须安装Internet Explorer 6或更高版本浏览器,否则3ds

Max将不可使用,建议在安装前先升级IE浏览器到6.0版以上。

1.2.5.3 时间单位、长度单位的概念和设置

在3ds Max中提供了两种单位:通用单位和标准单位,例如[英尺]、[英寸]或[米],也可以创建自定义的单位。执行菜单中的[自定义>单位设置]命令,在弹出的[单位设置]对话框中进行相应的设置,如图1.041所示。图1.040图1.041

1.2.5.4 插件的使用和管理

3ds Max的插件非常多,这些插件对于3ds Max来说是十分重要的补充,它们扩充了3ds Max的性能,使得3ds Max的功能更为强大。但是另一方面,这么多种类繁杂的插件也给3dsMax在插件管理上带来了麻烦,如何有效地管理这些插件则变得十分重要。在插件的使用上需要注意以下问题。

1.插件的版本

很多插件厂商一般都是针对3ds Max的各个版本进行插件开发的,所以在选择插件时要与3ds Max的版本相对应。但由于有些版本在升级时没有改动内核,所以插件可以兼容。例如在3ds Max8中使用的插件不可以在3ds Max9上使用,但是3ds Max9中使用的插件可以在3ds Max2008中使用。目前3ds Max2008已经是一个非常稳定的版本,而且相应的插件已经基本开发升级完成,是应用的黄金时段。不过对于3ds Max2009来说情况有点特殊,它不能兼容以前版本的插件,这时只能等待插件厂商开发新的版本。目前3ds Max2009对应的各种官方授权插件基本上已经陆续开始销售了。

2.插件的安装

3ds Max的插件一般都是由不同的公司进行开发的,主要为3ds Max开发插件的公司有:Digimation(绝大多数3ds Max插件的代理和开发商,代表插件有Darwin、Shag Hair、Lighting等)、Cebas(代表插件有Thinking Particles、finalRender)、Chaosgroup(代表插件有V-Ray、Phoenix)、Afterworks(代表插件有AfterBrun、DreamScape、Fume FX)等。由于开发公司不同,所以安装的过程也不相同,但主要文件放置的目录是基本相同的,一般放在3ds Max根目录下的plugins目录下;还有特殊的,如Cebas公司的插件一般放在3ds Max根目录下的Cebas目录下;如果是自动安装型,在安装过程中指明3ds Max的安装目录即可;如果是手动安装型,只要将相应的文件复制到该目录下即可。

3.插件的类型

3ds Max的插件有多种类型,一般根据类型的不同,它的扩展名也不同,同时在3ds Max中出现的位置也不同。一般情况下,根据其扩展名就可以查找所需的插件(见表1)。表1 插件的类型

4.插件的加载

每安装一个插件,都会占去一部分系统资源,因此在3ds Max中提供了插件的选择加载控制,可以有效地控制各插件的使用。

执行[自定义>插件管理器]菜单命令,打开[插件管理器],如图1.042所示。

在上图的列表中,列出了当前所有的3ds Max内部和外部插件,[已加载]表明当前插件为调用状态,后面标有内存使用数值;[已延迟]表明该插件为未调用状态,不占用内存。

要想对插件的使用进行开关控制,在其上单击鼠标右键,并在快捷菜单中选择相应的命令即可。

1.2.5.5 获取帮助

在3ds Max的[帮助]菜单中提供了各种帮助信息,以便我们能更好地学习3ds Max,下面就其中几个比较重要的部分作讲解,如图1.043所示。图1.042图1.043

[欢迎屏幕]可以在每次启动软件时显示一个欢迎面板,其中提供了3ds Max2009中一些基本功能和操作的视频教学,如图1.044所示。

[Autodesk 3ds Max帮助]包含了3ds Max2009中全部命令功能的中文解释,可以通过[目录]方式方便地进行查询,也可以通过[索引]方式查询不理解的术语。对于要查找的命令,可以进入[搜索]选项卡中进行搜索。用户参考是最好的帮助文件,内容详细而权威,如图1.045所示。图1.044图1.045

[教程]提供了大量3ds Max2009的教学范例,由浅入深、分门别类地进行讲解,是学习3ds Max的必备入门教材,此文件名为“3ds Max_t.chm”,位于3ds Max根目录下的Help帮助目录中,如图1.046所示。图1.046

[MAXScript帮助]是最详细的脚本帮助文件。如果在使用脚本时遇到了问题,可以查阅[MAXScript帮助],如图1.047所示。

[关于3ds Max]显示了3ds Max2009的版本、开发商等信息,如图1.048所示。图1.047图1.0481.2.6 视图操作

1.2.6.1 常用视图类型

在3ds Max中,视图的种类有很多,可以分为标准视图、摄影机视图、灯光视图、栅格视图、图解视图、实时渲染视图和扩展视图等,作用与内容也各不相同,本节中我们只对标准视图作一些简单的了解。

标准视图主要用于视图中的编辑操作,分为正视图、透视图和正交视图,通常的造型编辑工作都是在这些视图中完成的。

正视图是来自6个正方向的投影视图,包括[顶视图]、[底视图]、[前视图]、[后视图]、[左视图]和[右视图],它们两两相对,通过键盘上的快捷键可以迅速进行切换,一般都是每一个开头字母作为相应视图的快捷键,但没有[右视图]和[后视图]的快捷键,用户可以通过V快捷键打开一个小窗口进行选择。

● T=顶视图 ● B=底视图 ● L=左视图 ● F=前视图

● P=透视图 ● C=摄影机视图 ● U=正交视图

另外,[正交视图]和[透视图]具有灵活的可变性,可以观察三维形态的对象结构,惟一的区别是[正交视图]不产生透视,它是一种正交视图,其中的对象不会发生透视形变,视图工具与其他正视图相同;而[透视图]带有透视变形能力,类似一种广义的摄影机视图,特点是可以通过变换角度对对象进行环游观察,在摄影机创建前就获得透视效果。

对于[透视图],它的透视角度也是可以调节的,通过视图控制工具来完成,在视图控制工具上单击鼠标右键进入视图设置框,在[渲染方法>透视用户视图]项目内有一个[视野]设置框,默认值为45,是近似人眼的一个镜头值。如果想恢复初始设置,可以在该项目内修改还原。

当前工作的视图会以黄色外框包围,在3ds Max中对当前视图的操作同时会显示在其余3个视图中,这更有利于互动的调节控制。对于当前视图的激活方式,3ds Max激活即操作,也就是说激活的同时进行相应命令的操作。如果只想激活而不想操作,那么点取视图左上角的文字标记或只用鼠标右键单击即可。

一般的工作方式是在3个正视图中完成模型的调节,获得准确的数据,然后通过透视图来对模型进行立体效果的观察。

1.2.6.2 视口操作方法

在3ds Max界面的右下角有8个图形按钮,它们是当前激活视图的控制工具。在不同的视图种类中,这些控制工具也会有所不同。其中比较常用的有以下6个:[缩放]按钮

单击该按钮,在任意视图中拖动鼠标,可以对视图进行推拉缩放的显示,使用“Ctrl+Alt+鼠标中键”的快捷组合键也可执行这个命令。[缩放区域]按钮

单击该按钮,可以对视图进行区域放大(在正视图中出现)。在任意正视图中拉出一个矩形框以框住物体,物体会放大至视图满屏,该命令一般不在透视图中使用。[最大化显示]按钮

单击该按钮,场景中的所有物体将以最大化的方式全部显示在当前激活的视图中。[最大化显示选定对象]按钮

该按钮命令可以将所选择的物体以最大化的方式显示在激活的操作视图中,该功能有利于在复杂场景中寻找并编辑单个物体。[最大化视口切换]按钮

单击该按钮,当前视图会满屏显示,这有利于精细的编辑操作,再次单击该按钮可返回原来的状态。另外还可以使用快捷键“Alt+W”来进行此选项操作。[平移]按钮

单击该按钮,可进行平移操作。在任意视图中拖动鼠标,可以移动观察视窗,它的快捷方式是直接按住三键鼠标的中键在视图中平移。[弧形旋转]按钮

单击该按钮,可以在正交视图和透视视图中进行操作,这时当前视图中会出现一个黄色的圈,可以在圈内、圈外或圈的4个顶点上拖动鼠标来改变不同的视角,也可以使用快捷键“Ctrl+R”或者“Alt+鼠标中键”来执行该命令。该命令主要用于透视图的角度调节。如果对其他正视图使用此命令,会发现正视图会自动转换为(用户)视图,若想恢复原来的正视图,按下“Shift+Z”快捷键即可。

1.2.6.3 显示栅格

[显示栅格]:是否显示代表坐标平面的栅格,快捷键是G。也可以在视图左上角标识上单击鼠标右键,在弹出的视图快捷菜单中设置或取消勾选。

1.2.6.4 显示视口背景

执行该命令的方法是在视图左上角标识上单击鼠标右键,在弹出的视图快捷菜单中设置或取消勾选。

在当前激活视图中可以显示图像背景,不同的视图可以有不同的背景,这里图像背景的概念与环境中图像背景的概念不同,它在最后渲染时不会显示出效果,主要作用就是作为当前三维制作的参照图。

背景可以是一张图像,也可以是一系列连续的动画图像。静帧背景多用来作为影印画的底图,可以沿着它的轮廓描制精确的图形和三维模型,也可以用于合成对位;动画图像多用于三维视频动态合成,作为三维对象运动的参照背景或调节动作时的参考背景,在不同的关键点会显示不同的动画画面背景。

关于背景图的具体设置,可以执行[视图>视口背景>视口背景]菜单命令,在弹出的[视口背景]窗口中提供了相关参数,下面就其中几个重要的参数进行讲解,如图1.049所示。图1.049

[使用环境背景]:如果已经设置了环境背景,这个选项可以控制在当前视图中直接显示环境背景。

[匹配视口]:改变背景图像的长宽比例以符合当前视图的长宽比例。

[匹配位图]:不改变背景图像的长宽比例,一般用于描线的背景。

[显示背景]:打开当前视图的背景图像显示。

[锁定缩放/平移]:显示在视图中的背景图像,默认时是固定不可移动的。如果没有设置[匹配视口],这个选项则有意义。勾选该选项,可以对各种视图进行背景图像的锁定,在对视图进行显示缩放或平移时,同时会对背景图像产生相同的影响,这个设置的目的主要是保证依据背景图绘制曲线时的准确性,不会因为视图的操作而造成错位。

[动画背景]:打开动画背景设置,如果背景是动画文件,拨动时间滑块到相应的帧,背景也会转变到相应的动画帧。

1.2.6.5 显示安全框

安全框的作用是提示制作的有效范围,快捷键为“Shift+F”。安全框有3个线框范围,分别为不同的颜色,默认的大小比例一般是为专业的电视输出设置的,除非有特别需要,否则不必进行更改,如图1.050所示。图1.050

[活动区域]:最外面的黄色线框,是真正渲染的区域范围,作为使用Photoshop等平面处理软件时有效的外边界。

[动作安全区]:中间的青色线框,是电视输出的警戒范围。因为电视输出会切掉一部分,所以在制作用于电视播出的动画时不能以最外框为边界,而是要多留出这一部分空间,以中框作为边界进行定位。

[标题安全区]:内部的橙色线框,是文字的警戒范围。对于文字标版动画,提示文字不要超出这个范围。

1.2.6.6 纹理校正

用于校正纹理贴图在视图中的显示。在比较早的版本中视图显示纹理贴图时,经常会出现图像扭曲的现象,例如木地板歪斜,这时可以打开该项目来进行校正。从比较新的版本开始,即使不开启该选项,也可以正常显示图像效果,假如还是存在问题的话,可以尝试开启这个选项。

1.2.6.7 禁用视图

使当前视图暂时失去作用,外观上仍与其他视图相同,但这时对其他视图的任何操作都不会影响到当前视图,被禁用的视图在其左上角的视图标识后紧跟“/禁用”字样。对于复杂的场景,禁用视图可以避免刷新屏幕,加快显示速度,它的快捷键为D。

1.2.6.8 [视口配置]窗口

在[视口配置]窗口中可以对视图中的[渲染方法]、[布局]、[安全框]、[自适应降级切换]和[区域]等参数进行设置。视口配置不仅可以通过菜单命令执行,还可以在屏幕右下角的视图控制区上单击鼠标右键,或者在视图左上角标志上单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择最底端的[配置]选项,均可以打开如图1.051所示的[视口配置]窗口。图1.051

[渲染方法]选项卡中可以设定以下内容:以何种方式渲染视图中的对象;透明对象的显示设置;将当前的设定指定到哪些视图;视图渲染的一些重要选项;透视图的[视野]值等。

[布局]选项卡用来设置3ds Max的屏幕布局划分,上面两行共14种划分方式可供选择,选择其中一种,左下角会将它放大显示。在任意视图单击鼠标左键,从弹出菜单中指定视图类型。

[安全框]选项卡用来控制渲染导出视图的纵横比。如果要将动画渲染并输出视频,那么图像的边缘会有一部分被切除,安全框中的绿色线框就是控制视频裁切的尺度,另外最外围的黄色线框用于将背景图像与场景对齐。

[自适应降级切换]选项卡用来调整系统无法正常显示时所进行的自动降级显示处理。当场景很复杂,运算量巨大时,3ds Max会按照设置自动调整降级显示,以提高显示刷新的速度。

[区域]选项卡用于设置放大区域和子区域的范围选择框尺寸,虚拟视口参数是针对OpenGL显示驱动进行设置的,可以建立一个虚拟的视图标准。

1.2.6.9 默认照明

系统提供两种默认的照明模式,一种是一灯照明,一种是两灯照明。一灯照明的灯光保持和当前摄影机锁定,永远提供正方向上的照明;两灯照明包括用于主光照明的[主灯光]和用于辅光照明的[辅助灯光],主光放置在左前方,辅光放置在右后方。对这两种默认照明的指定,可以在[视口配置]窗口的[渲染方法]选项卡中调节,在[默认照明]参数组下选择不同的方式,然后通过执行[创建>灯光>标准灯光>添加默认灯光到场景]命令,将默认的照明方式转换为灯光对象,从而对场景的灯光进行设置,如图1.052所示。注:在[默认照明]参数组中选择了不同的方式后,不要切换视图,否则无法执行[添加默认灯光到场景]菜单命令。图1.0521.2.7 文件管理

1.2.7.1 打开文件和保存文件操作

执行[文件>打开]菜单命令,可以打开3ds Max的场景文件(.max格式)或Character角色文件(.chr格式)。如果要打开的场景文件在指定的路径没有所需的位图文件,会弹出一个缺少外部文件的对话窗口,在这个对话框中,可以对位图的路径重新指定,也可忽略该位图直接打开场景文件。执行[文件>另存为]菜单命令,可以用一个新的文件名称来保存当前场景,以便不改动旧的场景文件;执行[文件>保存副本为]菜单命令,可以将当前场景另存为其他文件名,而不更改当前正在使用的场景文件名称,此命令可以用来创建当前场景的快照;执行[文件>保存选定对象]命令,可以有效地挑选出有利用价值的部分,重新归类保存,以便加以利用。两个操作所打开的对话框如图1.053所示。图1.053

1.2.7.2 常用导入文件和导出文件类型

1.执行[文件>导入]菜单命令,在打开的导入文件对话框中可以导入或合并不属于3dsMax标准格式的场景文件,如图1.054所示。通过选择文件类型,允许直接输入DWG、DXF、PRJ、3DS、STL、IGES、AI、SHP、VRML、DEM、FBX、LW、OBJ、STL、XML等文件格式;如果选择[所有文件]选项,则可以看到全部类型的文件。图1.054

其中比较常用的几个文件类型如下。● 3DS格式:是3D Studio(3ds Max的前身DOS版本)的网格文件

格式,包括摄影机、灯光、材质、贴图、背景等设置,都可导入

到3ds Max任何版本中。3DS格式已成为工业标准,其他三维设

计软件,如LightWave,Truespace等也可以产生3DS文件。● AI格式:是由Adobe Illustrator软件产生的文件格式,属于矢量图

形文件。这种格式主要用于从外部输入矢量图形,许多软件都可

以导入和导出这种格式,如Freehand、CorelDraw、

Photoshop、Painter等图形图像软件,对于一些特殊文字、图形、

标志等,可在这些图形图像软件中直接绘制或扫描加工,然后以

AI格式输出到3ds Max中,输入后的AI图形将转化为3ds Max中的

图形。● DWG格式:是标准的AutoCAD绘图格式。导入文件后,3ds Max

会自动将AutoCAD的对象转化为对应的3ds Max对象。使用

AutoSurf或AutoCAD的用户,可以直接通过3D Studio OUT命令

将机械造型导入到3ds Max中。● HTR格式:这种运动捕捉文件格式可以代替BVH格式。虽然BVH

格式存储了运动捕捉的信息,包含了角色的骨骼和肢体关节的旋

转数据,但是HTR文件在数据类型和排序方面更加的灵活,而且

它还有一个完备的姿态描述规范,该描述规范包括指定转动和变

化的起始点。● IGES格式:可以用于NURBS对象的导入和导出操作。IGES文件

格式为3ds Max与其他三维软件交换信息提供了很好的接口,但

并不是全部的3ds Max模型都支持这种格式的转换,动画和材质

数据则不支持这种格式。● OBJ格式:是一种3D模型文件,不包含动画、材质特性、贴图

路径、动力学、粒子等信息。它主要支持多边形模型,支持3个

点以上的面,支持法线和贴图坐标,不支持有孔的多边形面。

2.执行[文件>导出]菜单命令,将3ds Max的当前场景导出为其他的文件格式,如图1.055所示。图1.055

通过选择文件类型,允许直接输出3DS、AI、ASE、IGS、Lightscape、STL、DXF、DWG、VRML、FBX、LW、OBJ、ASE、M3G文件等。导出的文件类型很多都与导入的文件类型一致,这里就不作赘述了,但是M3G文件格式是3ds Max7新增加的一种输出格式,专门用于手机信号。

1.2.7.3 [合并]和[替换]

1.执行[文件>合并]菜单命令,可以将其他3ds Max场景文件中的对象合并到当前文件中。

如果有些场景在打开的过程中或者制作和渲染时发生了故障(例如一打开某个面板3dsMax就崩溃),这时可以借助[合并]命令来解决。方法是创建一个全新的场景,使用[合并]命令将原来场景中的所有内容一起合并进来,这样可以解决很多复杂的问题。

需要注意的是[合并]命令无法合并对环境所作的设置,例如燃烧效果、雾效等,此时需要在环境编辑器中单独进行合并,如图1.056所示。图1.056

2.执行[文件>替换]菜单命令,可以将新文件中与当前场景重名的对象进行替换操作,即用新文件中的对象去替换当前场景中的对象。一般用于[几何体]的替换,这样我们可以用结构简单的几何体去研究运动效果,以加快制作速度,定型后再将复杂结构的几何体替换进来,渲染成最后的动画。

在替换几何体时,它的[修改器堆栈]也将进行替换,但其他特性如变换、空间扭曲、层次、材质等将不进行替换,如果想全部替换,则可以使用[合并]命令。

如果当前场景中的对象有相应的[实例]复制对象,也将一同进行替换;如果相同的名字有两个以上的对象,将全部替换成新的对象。

1.2.7.4 场景的摘要信息

执行[文件>摘要信息]菜单命令,可以显示当前场景的状态统计信息,包括各类型对象数目、网格对象参数、内存使用情况以及一些渲染信息,如图1.057所示。图1.0571.2.8 命令面板的基本知识

1.2.8.1 命令面板的六大模块

在屏幕的右侧部分就是3ds Max的命令面板区域。这里是3ds Max的主要工作区域,也是它的核心部分,很多的操作都要在这里来完成,大多数的工具和命令也都放置在这里,用于模型的创建和编辑修改。

在命令面板最上方有6个按钮,可以切换到6个基本命令面板,每个命令面板下为各自的命令选项,有些仍有命令分支。在进入3ds Max时,系统内定为[创建]命令面板。[创建]命令面板:包含所有对象创建工具,如图1.058所示。[创建]面板是3ds Max中命令级数最多的面板,在它的下面还有7个子按钮,分别是[几何体]、[图形]、[灯光]、[摄影机]、[辅助对象]、[空间扭曲]和[系统]。图1.058[修改]命令面板:包含修改器和编辑工具,如图1.059(左)所示。对已创建的模型进行修改和编辑时,就需要单击[修改]按钮,打开[修改]命令面板。它会显示出当前被选择物体的名称和颜色,以及它们基本的物体属性,在[修改器列表]中还分门别类地列出了所有可用于当前选择的修改命令,选择相应的属性后即可以对当前模型进行修改和编辑操作。[层次]命令面板:包含链接和反向运动学以及继承命令,如图1.059(右)所示。使用该命令面板,通过链接可以在物体间建立父子关系,并提供正向运动和反向运动的双向控制功能,使物体的动作表现更生动、更自然。图1.059[显示]命令面板:包含对象的显示、冻结等控制选项,如图1.060(左)所示。该命令面板控制着场景中所有物体、图形、灯光、摄影机、辅助对象等的显示或隐藏状态。通过该面板的一些设置可以方便在视图区的操作,还可以加快画面显示速度。需要注意的是,如果勾选了该面板中的选项则表示已启用隐藏控制,即视图中会隐藏相应的选项。[运动]命令面板:包含动画控制器和轨迹等命令,如图1.060(中)所示。通过物体的运动轨迹对物体进行有效的控制,使用中一般配合[轨迹视图]操作,使用这个命令功能还可以获得变换的动画关键帧数值,如位移、旋转和比例缩放等,这些数值可以细微地控制和刻画动作的表现。[工具]命令面板:包含其他一些有用的工具,如测量、reactor系统设置等,如图1.060(右)所示。此面板提供了很多外部的程序,用于完成一些特殊的操作,同时很多独立运行的插件和3ds Max的脚本程序在该面板中也有相应的选项。图1.060

1.2.8.2 [创建]命令面板的7大对象类型

[创建]命令面板中创建的对象种类有7种,包括[几何体]、[图形]、[灯光]、[摄影机]、[辅助对象]、[空间扭曲]和[系统],它们各自的图标很形象,如图1.061所示。

[几何体]面板用来创建具有三维空间结构的实体造型,包括下列12种基本类型:[标准基本体]、[扩展基本体]、[复合对象]、[粒子系统]、[面片栅格]、[NURBS曲面]、[门]、[窗]、[mental ray]、[AEC扩展]、[动力学对象]和[楼梯],如图1.062所示。

[图形]面板:3ds Max中共有3种类型的图形,分别是[样条线]、[NURBS曲线]和[扩展样条线],如图1.063所示。在许多方面,它们的用处是相同的。[样条线]是一种矢量图形,可以由其他的绘图软件产生,如Illustrator、Freehand、CorelDraw、AutoCAD等,将所创建的矢量图形以AI或DWG格式存储后,就可以直接导入到3ds Max中使用了。图1.061图1.062图1.063

[灯光]面板:灯光是真实三维场景渲染不可或缺的一个重要部分。3ds Max中提供了两种类型的光源:一种是[标准]灯光,另一种是[光度学]灯光,如图1.064所示。

[摄影机]面板:摄影机用于最终的动画效果表现。3ds Max中提供了两种摄影机对象:一种是目标摄影机,另一种是自由摄影机,如图1.065所示。图1.064图1.065

[辅助对象]面板:辅助工具是一系列起到辅助制作功能的特殊对象,它们本身不能进行渲染,但却起着举足轻重的作用。在3ds Max中,辅助工具默认有8种类型,分别是[标准]、[大气装置]、[摄影机匹配]、reactor、[集合引导物]、[操纵器]、[粒子流]和VRML97,如图1.066所示。

[空间扭曲]面板:空间扭曲对象是一类在场景中影响其他对象的不可渲染对象,它们能够创建力场使其他对象发生形变,以创建出涟漪、波浪、强风等效果。空间扭曲的功能与修改器有些类似,只不过空间扭曲改变的是场景空间,而修改器改变的是对象空间。3ds Max中空间扭曲对象共有6种类型,分别是[力]、[导向器]、[几何/可变形]、[基于修改器]、reactor和[粒子和动力学],如图1.067所示。

[系统]面板:系统工具用于联合并控制对象,使系统对象产生特定的行为。通过系统工具还可以使用一些独立的参数选项控制复杂的动画过程,此外,它还是外挂模块的应用接口,一些插件的工具会放置在这里。在3ds Max中提供了5种系统工具,分别是[骨骼]、[环形阵列]、[太阳光]、[日光]和[Biped],如图1.068所示。

1.2.8.3 更改对象的名称和颜色

对象名称:允许输入创建对象的名称,支持中文命名,一般系统会自动赋予一个表示自身类型的名称,如Box 01、Sphere 01等。

对象颜色:设置视图中网格线所具有的颜色,如图1.069所示。如果对象指定了材质,颜色设置自动失去渲染的功能。单击色块可以激活对象颜色设置框,设置框中提供了两种预置的调色板(3ds Maxpalette调色板和AutoCAD ACI调色板),用来设置对象线框颜色,也就是实体视图中所看到的对象表面颜色。图1.066图1.067图1.068图1.069

1.2.8.4 修改器堆栈列表的操作

修改堆栈中列出了所有使用过的修改命令,可以选择一个,以进入相应的修改命令层,如图1.070所示。

通用修改区中提供的通用修改操作命令,对所有修改工具有效,起着辅助修改的作用。[锁定堆栈]:将修改堆栈锁定到当前的对象上,即使在场景中选择了其他对象,命令面板仍会显示锁定对象的相应修改命令,可以任意调节它的参数。[显示最终结果]:如果当前处在修改堆栈的中间或底层,视图中只会显示出当前所在层之前的修改结果,单击此按钮可以观察到最后的修改结果。这在返回前面的层中进行修改时非常有用,可以随时看到前面的修改对最终结果的影响。[使惟一]:当对一组选择对象加入修改命令时,这个修改命令会同时影响所有对象,以后在调节这个修改命令的参数时,也会影响到所有的对象,因为它们已经属于[实例]属性的修改命令。单击此按钮,可以将这种关联的修改各自独立,将共同的修改命令独立分配给每个对象,使它们失去彼此的实例关系。如果单独只对这组对象中的一个进行独立操作,可以使该对象从这组对象中独立出来,获得所有独立的修改命令。[从堆栈中移除修改器]:将当前修改命令从修改堆栈中删除。[配置修改器集]:可以重新对列出的修改工具进行设置,如图1.071所示。图1.070图1.071

1.2.8.5 对象的选择和管理

1.鼠标选择对象的方式

单击工具栏的[选择对象]按钮,它将变为黄色,表示处于使用状态。在任意视图中点取场景中的任意一个对象,物体将以白色线框显示,再点取场景中的其他对象,可以发现新点取的对象处于选择状态,而原选择对象则取消了选择。在视图中没有对象的位置单击鼠标,则会取消选择任何对象。

2.区域选择方式

在任意视图中按下鼠标左键拖动,会拉出一个矩形虚线框,框选几个物体后释放鼠标按键,可以发现凡是在框内的物体都处于选择状态。这是一个非常方便的选择方法,同时可以配合键盘上的“Ctrl”键和“Alt”键进行物体的追加和排除。如果按下顶端工具栏中的[矩形选择区域]按钮不放,将弹出5个复选按钮,它们分别是[矩形]、[圆形]、[围栏]、[套索]和[涂抹],如图1.072所示,可以选用矩形框、圆形框、徒手勾绘多边形框、套索曲线形框、手绘选择等方式进行框选,极大地提高了框选操作的方便性。而相对来说,3ds Max在7.0版新增的手绘选择是一种最自由的选择方式。图1.072

3.[窗口]/[交叉]选择方式

主工具栏中的[交叉]按钮实际上是一个模式切换开关,用于控制两种不同的区域选择方式,主要配合框选方式发生作用。[窗口]:当使用框选方式时,只有完全包含在虚线框内的对象才能被选中,而部分在虚线框内的对象将不被选择。[交叉]:当使用框选方式时,无论对象是完全还是部分处于框选范围内,虚线框所涉及的所有对象都被选中。

4.配合键盘上的“Ctrl”键、“Alt”键选择对象

在已经选择了对象的前提下,按下键盘上的“Ctrl”键,再点取场景中的其他对象,则该对象与之前所选择的对象一并处于选择状态;再次点取该对象,则又取消了选择该对象。读者可以在选择对象的时候再尝试一下键盘上的“Alt”键。所以说,配合“Ctrl”键点取对象可以加入一个选择对象,配合“Ctrl”键框选对象可以加入多个对象;配合“Alt”键点取对象可以减去一个选择对象,配合“Alt”键框选对象可以减去多个对象。

5.[选择过滤器]

[选择过滤器]是对对象类型进行选择过滤的控制,如图1.073所示。它可以屏蔽其他类型的对象而快捷准确地进行选择。默认设置为[全部],即不产生过滤作用。这种选择方式非常适合在复杂场景中,对某一类对象进行选择操作,例如只对房屋场景中的灯光进行选择。[选择过滤器]对所有选择功能都有效,包括框选方式、组合选择命令(如[选择并移动])等,但对按名称进行的选择方式无效,因为名称选择方式已涵盖了过滤选项。图1.073注:将[选择过滤器]从默认的[全部]修改为其他类型后,一定要记得在选择完成后将其切换回默认的[全部]类型,否则除了设置的类型外,就不能再选择其他类型对象了。

6.选择锁定

按下键盘上的空格键,或单击视窗底部的[锁定当前选择]按钮,将需要进行操作的对象锁定,这样就不会在对象编辑的过程中误选择到其他的对象。注:锁定当前选择对象的快捷方法为按下空格键。

7.按名称选择对象

在[从场景选择]窗口中通过指定对象名称来进行选择的方式快捷准确,在进行复杂场景的选择操作时非常有用,如图1.074所示。所以给对象命名的名称要具有代表性和可读性,以便于识别,该操作的键盘快捷键是“H”。图1.074

8.按材质选择对象

在[材质编辑器]窗口中通过指过材质来选择对象,例如打开[材质编辑器]窗口,选择右下方的橘红色反光材质,然后单击右侧的[按材质选择]按钮,3ds Max会自动打开[选择对象]窗口,并将所有被赋予此材质的物体选中,如图1.075所示。图1.075

9.按颜色选择对象

将场景中相同线框颜色的对象进行选择。执行该命令后,鼠标指针会显示出特殊符号,点取一个对象后,与该对象线框颜色相同的所有对象都会被选中。

10.[全选]、[全部不选]和[反选]

执行[编辑>全选]菜单命令,场景中所有对象都会被选中。执行[编辑>全部不选]菜单命令,场景中所有被选择的对象都将被取消选择;执行[编辑>反选]菜单命令,场景中已经被选择的对象将取消选择,而之前没有被选择的对象将会被选中。

11.选择集的命名和编辑

3ds Max可以对当前的选择集合指定名称,以方便对它们的操作。例如将一个桌子上的所有盘子选中,为了方便以后再对它们进行操作,可以对它们的选择集合命名,这样下一次就不必逐个选择了。指定选择集合的方法是在工具栏中完成的,工具栏中有一个空白框,用于输入选择集合的名称,该操作可用于对已经指定了名称的选择集合进行再次编辑,如图1.076所示。图1.076图1.077

12.组操作

组是可记录编辑的选择集合。选择集仅限于选择对象,组与选择集相比,它的概念要更深一层。如果对场景中多个对象进行统一的选择和操作,可以将它们选择后组成一个组,然后对组进行修改加工以及动画制作。

对组进行操作也很方便,[组]菜单中的[成组]、[打开]和[分离]等命令可以很好地完成一切有关组的操作。成组后如果对组进行[打开]操作,则可以对组中的任意一个对象进行编辑修改,修改后再对组进行[关闭]操作就可以了。还可以对组进行嵌套,常用于对场景中的对象进行规划管理。

1.2.8.6 层的使用和管理

层的概念:层的原理是从AutoCAD软件中引入的。可以把层理解为一张张透明的、覆盖在一起的图片,将不同的场景信息组织在一起,形成一个完整的场景。在3ds Max中,新建对象会从创建的层中呈现颜色、可视性、可渲染性、显示隐藏情况等共同的属性,使用层可以使场景信息管理更加快捷容易。

层管理器:单击主工具栏中的[层管理器]按钮,会弹出层管理器。层管理器中主要包括由一些常用工具组成的工具栏、层列表等,如图1.077所示。

层的属性设置:单击某一层名称前的[对象属性]按钮,可以打开[层属性]对话框,如图1.078所示。在这个对话框中,可以对层的[名称]、[活动颜色]、[显示]、[常规]参数组和[高级照明]参数组等属性进行设置。

1.2.8.7 对象的属性、变换及坐标系统

1.[对象属性]对话框

勾选显示对象的顶点和面,然后用鼠标右键单击对象,弹出[对象属性]对话框,在其中可以查看对象信息、进行隐藏或冻结对象操作、设置对象的显示属性、控制渲染、设置缓冲区和运动模糊等有关参数,如图1.079所示。图1.078图1.079

2.对象的顶点数和面数

这些数值显示的是对象的顶点和面的数目。对于[图形]对象,只有开启了[可渲染]功能时,才能显示生成可渲染图形时的相应数值,如图1.080所示。图1.080

3.透明

使被选择的对象在视口中以半透明状态显示,该设置对渲染无影响,尤其适用于调整透明对象后面的对象的位置,如图1.081所示。默认设置为禁用状态。设置对象透明状态的快捷键(默认)是“Alt+X”。图1.081注:通过执行[自定义>自定义用户界面]菜单命令,在[颜色]选项卡中也可以自定义透明对象的颜色。

4.显示为外框

将选定对象(3D对象或2D图形)的显示切换为边界框。该选项可将几何复杂性降到最低,以便在视口中快速显示,如图1.082所示。默认设置为禁用状态。

5.背面消隐

勾选该选项后可以透过线框看到背面,只适用于线框视口,如图1.083所示。默认设置为启用状态。

6.轨迹

可以在视图中显示出对象运动的路径,如图1.084所示,在调节对象运动时非常有用。如在设置人物走路动作时将脚、手和身体重心的运动轨迹显示出来,这样可以很方便地调节走路时各个部分的协调性。图1.082图1.083图1.084

7.可渲染和可见性

[可渲染]选项的默认设置为启用,所以渲染时对象才能出现在渲染画面中。如果取消勾选,则对象在渲染时不可见。[可见性]参数值为1表示完全可见,为0表示完全不可见,如图1.085所示。图1.085

8.对摄影机可见

启用该选项后,对象在场景中对摄影机是可见的;禁用该选项后,摄影机看不到该对象。默认设置为启用。图1.086中显示摄影机视图中有一块白色反光板,挡住了其后的F1赛车对象,但是在其右键属性中取消勾选[对摄影机可见]选项后,渲染得到的效果中就没有了反光板,但其对车体的反射和折射还是可见的。图1.086

9.对反射/折射可见

启用该选项后,该对象可以出现在其他对象的反射和折射图案中。默认设置为启用。如图1.087(左)所示为勾选该选项后地面出现在了油灯的反射图案,图1.087(右)所示为取消勾选该选项后,地面没有出现在油灯的反射图案中。图1.087

10.接收阴影和投影阴影

默认情况下,[接收阴影]和[投影阴影]两项都是启用的。如果取消勾选[投影阴影]选项,则对象不会产生阴影效果;取消勾选[接收阴影]选项,则对象不会接受任何其他对象的投影,如图1.088所示。图1.088

11.对象通道

默认情况下,场景中每个对象的ID号都为0。如果想在[效果]面板或Video Post中设置后期特效,就需要在对象属性面板中先设置[对象ID],然后在对应的特效面板中也要将[对象ID]作相同的设置,如图1.089所示。

12.坐标系统

参考坐标系统列出了所有可以指定给变换操作(移动、旋转、缩放)的坐标系统,9种坐标系统如图1.090所示。在对对象进行变换时需要灵活使用这些坐标系统,首先选定坐标系统,然后选择轴向,最后才进行变换,这是一个标准的操作流程。图1.089图1.090

[视图]坐标系统:[视图]坐标系统是系统默认的坐标系统,也是使用最普遍的坐标系统。它其实就是[世界]坐标系统和[屏幕]坐标系统的结合,在各正视图中(如顶、前、左视图等)使用[屏幕]坐标系统,在[透视]图中使用[世界]坐标系统。[视图]坐标系统如图1.091所示。图1.091

[屏幕]坐标系统:各视图中都使用与屏幕平行的主栅格平面,该平面中的x轴代表水平方向,y轴代表垂直方向,z轴代表景深方向。由此说明在不同的视图中x、y、z轴的含义是不同的,这点需要特别注意。[屏幕]坐标系统如图1.092所示。图1.092

[世界]坐标系统:在3ds Max中,从前方看,x轴为水平方向,z轴为垂直方向,y轴为景深方向。这种坐标轴向在任何视图中都固定不变,所以以它为坐标系统可以保证在任何视图中都有相同的操作效果。[世界]坐标系统如图1.093所示。

[局部]坐标系统:这是一个很有用的坐标系统,也是物体自身拥有的坐标系统。[局部]坐标系统如图1.094所示。图1.093图1.094

[拾取]坐标系统:该坐标系统是根据使用情况设定的,它取自物体局部的坐标系统,即[局部]系统,但实践中可以在一个物体上使用另一个物体的[局部]坐标系统。例如,如果想让视图中的圆柱对象在滑板表面滚动,可以让圆柱沿着斜板的坐标系统进行移动。[拾取]坐标系统如图1.095所示。图1.095注:坐标系统是正确操作的前提,一定要明确自己操作的对象处在何种坐标系统下。对初学者来说,最好选用系统内定的[视图]坐标系统,这有助于习惯的养成。后面书中的练习如无特殊说明都使用的是[视图]坐标系统。[拾取]和[局部]坐标系统属于能动的坐标系统,也会经常用到。

其他几种坐标系统如[万向]坐标系统、[父对象]坐标系统和[栅格]坐标系统不是很常用,这里就不作讲解了,有兴趣的读者可以参考3ds Max自带的帮助手册。

1.2.8.8 使用变换中心

轴心点用来定义对象在旋转和缩放时的中心点。[使用轴点中心]:使用选择对象自身的轴心点作为变换的中心点。如果同时选择了多个对象,则针对各自的轴心点进行变换操作,如图1.096(左)所示。[使用选择中心]:使用所选择对象的公共轴心作为变换基准,这样可以保证选择集合之间不会发生相对的变化,如图1.096(中)所示。[使用变化坐标中心]:使用当前坐标系统的轴心作为所有选择对象的轴心,如图1.096(右)所示。图1.096

1.2.8.9 轴约束

[轴约束]用于锁定坐标轴向,进行单方向或双方向的变换操作。x、y、z按钮用于锁定单个坐标轴向;在xy按钮中还包含了yz、zx按钮,用于锁定双方向的坐标轴向,如图1.097所示。按下键盘上的“F5”、“F6”、“F7”键可以执行x、y、z轴向的锁定,连续按“F8”键,可以确定不同的双方向轴向。图1.0971.2.9 复制方法总述

复制是一种省时省力的建模方法。有时需要进行一些大规模的复制操作,使几个简单的模型变成复杂的场景,如图1.098所示。例如已经创建了一个人物,可以对它的复制品稍加改动,如变矮变胖一些,或修饰脸部的形态等,以很快地制作出许多不同的人物。1.2.10 变换复制

可以使用移动、旋转和缩放工具配合键盘上的“Shift”键进行对象的批量复制。变换复制可以用于钟表指针的建模、灯光阵列等,变换复制如图1.099所示。图1.098图1.0991.2.11 克隆

执行[编辑>克隆]菜单命令也可以进行复制操作。这种复制方式的特点是可以在原地产生复制的造型,克隆复制如图1.100所示。1.2.12 克隆并对齐

这个功能可以使对象在被克隆出一个的同时,使该对象与另外一个对象对齐,如图1.101所示。图1.100图1.1011.2.13 阵列复制

可以创建当前选择对象的阵列(即一连串的复制对象),它可以控制产生一维、二维、三维的阵列复制,常用于大量有序地复制对象。3ds Max2009中在原有阵列工具的基础上又增加了[预览]和[外框]两个实用的功能,允许直观动态地实时观看阵列复制的结果,如图1.102所示。1.2.14 镜像复制

使用[镜像]工具可以产生一个或多个对象的镜像。对对象镜像复制时可以选择不同的克隆方式,同时可以沿着指定的坐标轴进行偏移,如图1.103所示。镜像工具还可以镜像阵列,添加动画。图1.102图1.1031.2.15 沿路径复制(间隔工具)

在一条曲线路径上(或空间的两点间)将对象进行批量复制,并且整齐均匀地排列在路径上,还可以设置对象的间距方式和轴心点是否与曲线切线对齐,如图1.104所示。

这种技巧对于在分散的样条曲线上分布灯光很有帮助,如给交错的街道复制路灯,将彩灯分布到扭曲的电线上等。1.2.16 3种复制方式(复制、实例、参考)

复制产生的复制品和原来的对象可以产生3种状态关系,一种是[复制],即复制品完全独立,不受原始对象的任何影响;一种是[实例],对复制品和原始对象中的任何一个进行修改,都会同时影响到另一个;一种是[参考],即单向的关联,对原始对象的修改会同时影响到复制品,但复制品自身的修改不会影响到原始对象,如图1.105所示。图1.104图1.1051.2.17 快照

单击主工具栏中的[快照]按钮,可以开启快照功能。在使用快照工具前必须将快照的模型指定一个路径约束控制器。它的原理是将特定帧的对象以当时的状态克隆出一个新的对象,就像拍了一张照片一样,结果是得到一个瞬间的造型。使用这种方式可以像高速摄影机一样去捕捉每一帧的瞬间造型。

快照工具不仅可以留下单帧造型,还可以进行连续拍摄,克隆一连串的动态造型。例如一块螺旋上升的木板,如果将每一帧的动态进行克隆,就会得到螺旋上升的楼梯,制作一串佛珠或者项链也常常使用这个工具。它与间隔工具的区别在于:它可以在沿路径克隆对象的同时使对象产生一定的倾斜效果。如果对象在沿路径运动的过程中设置了尺寸的缩放动画,那么还可以使克隆出来的快照对象越来越大或越来越小,如图1.106所示。1.2.18 捕捉面板的应用

单击主工具栏中的[3维捕捉]按钮,启用捕捉。捕捉开关能够很好地在三维空间中锁定需要的位置,以便进行选择、创建、编辑修改等操作。按下键盘上的“Shift”键并在视图的任意位置单击鼠标右键,会弹出捕捉的四元菜单,可以快捷地进行捕捉设置。如果在工具栏的捕捉按钮上直接单击鼠标右键,也可以打开捕捉的设置面板。

[捕捉]分为[Standard]和[NURBS]两种,在本书中只研究前者,而关于后者的学习,在《Autodesk 3ds Max2009标准培训教材Ⅱ》中会涉及。[Standard]捕捉常用的有栅格点、顶点、边/线段、面和栅格线5种,如图1.107所示。图1.106图1.1071.2.19 对齐工具的应用

先在场景中选择需要对齐的对象,单击主工具栏中的[对齐]按钮,通过点选对象弹出对齐对话框,将当前选择的对象与目标对象对齐。对齐工具能够应用于任何可以进行变换修改的对象,将原对象边界框与目标对象边界框的位置和(或)方向进行对齐。

这个命令可以实时显示调整结果,常用于排列大量的对象,或将对象置于复杂的表面,如图1.108所示。图1.1081.2.20 高光对齐

通过主工具栏中的[放置高光]工具可以对灯光物体进行定位。使用方法如下:先在场景中创建一盏灯光,然后选择主工具栏中的[放置高光]工具,按住鼠标左键在对象表面游走,观察对象表面高光的位置变化,直到效果满意为止,如图1.109所示。注:该功能不仅能放置高光,还能放置反光板等其他物体。图1.1091.3 本章小结

本章详细讲解了3ds Max的基础知识,包括软件的界面布局以及各功能区的作用,其中3ds Max的命令面板在整个软件中具有非常重要的作用。除此之外,还介绍了视图显示的基本原理以及操纵方法,不同变换坐标系统的区别以及变换工具的使用方法,最后还对常用工具进行了详细介绍。1.4 参考习题

选择题

1.如果系统中并没有安装3D显示卡,那么此时使用下列哪种显示驱动程序可以得到比较好的效果?(单选)

A.软件 B.OpenGL C.Direct3D D.以上皆可

2.3ds Max中最小的时间单位是哪一个?(单选)

A.Tick B.帧 C.秒 D.1/2400秒

3.下图中哪一组的排列次序正确对应了模型中的显示方式?(单选)

A.1.[面+高光] 2.[平滑]3.[平滑+高光] 4.[面]

B.1.[平滑+高光] 2.[面]3.[面+高光]4.[平滑]

C.1.[平滑+高光] 2.[平滑]3.[面+高光] 4.[面]

D.1.[面+高光] 2.[面]3.[平滑+高光] 4.[平滑]

4.若要制作两个大小相同的球体,修改其中的任一个都会影响另外一个,则应选择哪种复制方式?(单选)

A.[复制] B.[实例] C.[参考] D.[克隆]

简答题

1.3ds Max中有几种不同的显示驱动方式?它们之间有何不同,在具体工作中如何进行选择?

2.在3ds Max中对物体进行旋转和缩放,可以将哪些对象的轴心点定义为变换的中心点?使用不同变换中心的操作结果有什么不同?

选择题答案

1.A 2.A 3.C 4.B第2章 3ds Max建模技术2.1 知识重点

学习如何使用3ds Max的各种工具来创建三维模型,其中包括基本几何体和样条线的创建和编辑,使用各种修改器对模型进行修改,使用复合对象工具建模,熟练使用强大的多边形建模工具及简便的面片建模工具来建模。灵活使用这些工具可以创建出任何模型。

◆熟练掌握3ds Max的基本建模方法,其中包括基本几何体和样条线的创建和修改。

◆熟练掌握各种常用修改器进行建模。

◆熟练掌握复合对象中几种常用的建模工具。

◆熟练掌握多边形建模的流程和工具。

◆了解面片建模的基本流程。2.2 要点详解2.2.1 建模简介

建模是三维制作的基础,其他工序都依赖于建模。离开了模型这个载体,材质、动画以及渲染等都没有了实际意义。现在市场上的三维动画软件众多,它们都包括自身的建模系统,还有一些软件是专门针对建模功能进行开发的。虽然各式软件的建模方法各有不同,但是最基本的建模手段还是集中于3大类型,即多边形建模、面片建模和NURBS建模。

多边形建模是比较传统的建模方法,也是目前发展最为完善和广泛的一种方法,在目前主流的三维动画软件中基本上都包含了多边形建模的功能。多边形建模方法对于建筑、游戏、角色制作时尤其适用。

面片建模是介于多边形和NURBS之间的一种建模方法,使用频率不高,但在某些方面非常优秀。它主要是使用Bezier曲面定义方式,以曲线的调节方法来调节曲面,对于习惯于多边形建模的人尤其适用,主要用于生物有机模型的创建,如复杂的动物、各种植物模型等。

NURBS建模方法是目前较流行的建模方式,它能产生平滑连续的曲面。它使用数学函数来定义曲线和曲面,最大的优势就是表面精度的可调性,可在不改变外形的前提下自由控制曲面的精细程度。这种建模方法尤其适用于工业造型和生物有机模型的创建。

下面就这3种常见的建模方法进行简单介绍。

1.多边形建模

多边形建模可以直接使用各种多边形建模工具,如制作点、面、分割或创建新面等。多边形建模是3ds Max的强项,而且3ds Max在每个版本升级的时候都会对多边形建模功能进行新增和加强。另外,3ds Max独创的Loft多边形放样建模方法也非常优秀,拟合放样的效果如图2.001所示。

在多边形建模领域,3ds Max占据着不可动摇的地位,对于游戏制作、建筑模型的制作都是相当优秀和快捷的,游戏中低精度多边形模型效果如图2.002所示。图2.001图2.002

2.NURBS建模

NURBS使用各种专用的曲面建模工具,在各软件中的用法大同小异。NURBS尤其适用于精确的工业曲面建模,也可以用于生物模型的制作。NURBS工具界面如图2.003所示。

3.面片建模

这种方法比较独特,它是利用可调节曲率的面片进行模型的拼接,起初见于3ds Max的一个第三方插件Surface Tools,在3ds Max3版后已经整合进来。它的优点是将模型的制作变为立体线框的搭建,这很符合糊纸灯笼的原理,容易掌握和使用,但对使用者的空间感要求很高,如图2.004所示。图2.003图2.0042.2.2 各种建模方式的原理和重要参数

2.2.2.1 基础建模

1.标准基本体

3ds Max中提供了10种非常易于创建的标准基本体,可以通过按住鼠标左键并拖动鼠标来完成,也可以通过键盘输入来创建。每一种几何体都有多种参数,以产生不同形态的几何体,如使用圆锥体工具就可以产生圆锥、棱锥、圆台、棱台等。大多数工具都有切片参数控制,可以像切蛋糕一样切割对象,从而产生不完整的几何体。这些标准基本体都可以转换为可编辑网格对象、可编辑多边形对象、NURBS对象或面片对象,如图2.005所示。

2.扩展基本体

3ds Max中提供了13种创建扩展基本体的工具,所创建的几何体要比标准基本体更复杂。这些几何体通过其他建模工具也可以创建,不过要花费一定的时间。有了现成的工具,就能够节省大量制作时间,如图2.006所示。图2.005图2.006

3.AEC扩展

3ds Max中可以创建主要用于建筑工程领域的特殊几何体,为高效快捷地创建室内外效果图提供了便利条件。物体类型包括[植物]、[栏杆]和[墙],如图2.007所示。(1)[植物]用于快速高效地创建多种树木网格对象,还可以通过参数控制树木的高度、枯荣、修剪程度等。3ds Max提供的12种树形效果如图2.008所示。图2.007图2.008(2)[栏杆]用于制作参数化的栏杆物体,也可以用于制作牧场的围栏、楼梯扶手等模型。通过参数控制,可以对组成栏杆的各个部分分别进行调整,以制作出各式各样互不相同的围栏。

AEC扩展提供了两种创建栏杆的方式,一种是直接指定栏杆的位置和高度,另一种是将栏杆指定到一条路径上,当对路径进行修改时,栏杆也会自动产生相应的变化。

栏杆对象的各个组件的数量和间距,可以使用各组件参数卷展栏中的[间隔工具]进行设置,如图2.009所示。(3)[墙]用于创建墙对象,可以对墙体进行断开、插入、删除等操作,还可以创建分开的墙对象,连接两个墙对象等操作。墙对象由子对象墙分段构成,可在[修改]面板中进行编辑修改。

门窗对象可以自动连接到墙对象上,并且随着墙对象的移动、缩放、旋转等变化而变化。放置在墙上的门窗对象都会自动进行布尔剪切运算,可以自动在墙上开出墙洞,使制作更加简单。需要注意的是,如果在一面墙上开出过多的门窗,会降低操作效率,最好使用多面墙来安装多个门窗,或者在安装完成后使用修改器里面的塌陷功能,将整个墙塌陷。

4.门、窗、楼梯

楼梯是较为复杂的一类建筑模型,往往需要花费大量的时间,VIZ提供的参数化楼梯大大方便了用户制作,不仅加快了制作速度,还使得模型更易修改。3ds Max中提供了4种类型的楼梯:[螺旋楼梯]、[直线楼梯]、[L型楼梯]和[U型楼梯],如图2.010所示。图2.009图2.010

3ds Max中提供了3种样式的门:[枢轴门]、[推拉门]和[折叠门],参数基本相同。枢轴门可以是单扇枢轴门,也可以是双扇枢轴门;可以向内开,也可以向外开。门的木格数可以设置,门上的玻璃厚度可以指定,还可以产生倒角的边框。[推拉门]是产生左右滑动的门。[折叠门]能制作可折叠的双扇门或四扇门。3种样式的门如图2.011所示。图2.011

窗户是非常有用的建筑模型,这里提供6种样式,它们的创建方式基本相同,如图2.012所示。图2.012

5.[样条线]的创建和编辑

二维图形是进行三维建模的基础,3ds Max中的二维图形是一种矢量线,由基本的顶点、线段和样条线等元素构成,如图2.013所示。图2.013

二维图形的编辑方法和一些矢量绘图软件是相似的,如CorelDRAW、Illustrator等,均是通过点两侧的曲率滑杆来调节形态。当然,所不同的是3ds Max的图形概念是空间的,可以在三维空间中编辑样条线的形态。

二维图形的学习知识点包括:

基本几何图形的绘制;

绘制和编辑自由的曲线形态;

曲线3个元素级别的编辑操作;

曲线的属性和转化。

单纯学习曲线过于枯燥,所以在本书后面的实例中,将一些曲线的编辑方法和一些基本的建模方法结合在一起学习,以增加读者学习的兴趣。

[编辑样条线]针对样条线类型的对象进行修改和编辑,包括[顶点]、[线段]和[样条线]3个级别。下面就3个子对象级别的重要命令进行讲解。

在[顶点]子对象级别,选择顶点并单击鼠标右键,可以在快捷菜单中设置该点的不同平滑属性,包括下面4种类型,如图2.014所示。图2.014

[优化]:在[顶点]子对象级别单击鼠标左键,可以在不改变曲线形态的前提下加入一个新的点,这是圆滑局部曲线的好方法。

[设为首顶点]:在[顶点]子对象级别指定作为样条线起点的顶点,在[放样]时起始顶点会确定截面图形之间的相对位置,如图2.015所示。

[圆角]和[切角]:用于对曲线的加工,对直的折角点进行圆角和切角处理,以产生圆角和切角效果,如图2.016所示。图2.015图2.016

[拆分]:在[线段]子对象级别对所选择的线段进行等分。这个命令对于直线是可以将其等分的,但是对于曲线则不行,如图2.017所示。如果对曲线进行拆分,建议使用[规格化样条线]修改命令。

[布尔]:提供并集、差集、交集3种运算方式。样条线布尔运算的操作方法如下:

① 先选择第一个图形,即A图形;

② 选择布尔运算方式,例如差集(第2个按钮);

③ 单击[布尔]按钮,在视图中点取另一个图形,计算结果如图2.018所示。图2.017图2.018

[轮廓]:在[样条线]子对象级别将当前选择的样条线加一个双线勾边,如果框中为开放曲线,将在加轮廓的同时进行封闭。可以手动加轮廓,也可以在[轮廓]后的数字框中输入数值来设置轮廓宽度,如图2.019所示。

[镜像]:在[样条线]子对象级别对选择曲线进行水平、垂直、对角镜像操作的步骤如下:

① 选择要镜像的样条线;

② 选择镜像的方式(水平、垂直、对角);

③ 单击[镜像]按钮,将样条线镜像。

如果在镜像操作前勾选[复制]选项,会产生一个镜像复制品。勾选[以轴为中心]选项,将以样条线对象的中心为镜像中心,否则,以曲线的几何中心进行镜像,如图2.020所示。图2.019图2.020

可以通过右键快捷菜单执行[转换为>转换为可编辑样条线]命令,将样条线塌陷为[可编辑样条线],也可执行[修改]命令面板中的[编辑样条线]命令,这两种方式对样条线的编辑效果是相同的。区别在于,前者会塌陷曲线所有的创建历史,但可对子对象的修改记录为动画;后者会以修改命令的形式将当前结果记录在修改堆栈中,可以返回到以前的创建参数进行修改,但不能对子对象的修改记录动画,并且会导致文件占用更多的内存。一般情况下,如果不再对原始创建参数进行编辑,可以直接将曲线塌陷成[可编辑样条线]。

2.2.2.2 修改器建模

在3ds Max的[修改]命令面板中,提供了大量的修改命令,用于对模型进行各种方式的修改加工,这是在完成创建后紧接着要进行的工作。在这里只需要了解与模型加工紧密相关的修改工具,一些同类工具用法大致相同,读者可以自己进行尝试制作。

[倒角]修改器的作用是对[图形]挤出成形,并且在挤出的同时,在边界上加入方形或圆形倒角,它只能对[图形]使用,一般用来制作立体文字和标志,如图2.021所示。

[倒角剖面]修改器可以说是从[倒角]工具衍生出来的,它要求提供一个[图形]作为倒角的轮廓线,有些像[放样],但在制作成型后,这条轮廓线不能删除。对于制作任意形状的倒角是非常实用的,如图2.022所示。图2.021图2.022

[补洞]修改器将对象表面破碎穿孔的地方加盖,进行补漏处理,使对象成为封闭的实体。在应用[补洞]修改命令后,如果没有出现补洞效果,可以先删除这个修改命令,再增加一个[网格选择]修改命令,并选择洞口周围的面,然后对选择的子对象应用补洞命令,如图2.023所示。

[顶点绘制]修改器用于在对象上喷绘顶点颜色。在制作游戏模型时,过大的纹理贴图会浪费系统资源,使用[顶点绘制]工具可以直接为每个顶点绘制颜色,相邻点之间的不同颜色可进行插值计算来显示其面的颜色。直接绘制的优点是可以大大节省系统资源,文件小,而且效率很高;缺点是这样绘制出的颜色效果不够精细。

[顶点绘制]修改器可以直接作用于对象,也可以作用于限定的选择区域。如果需要对喷绘的顶点颜色进行最终渲染,需要为对象指定[顶点颜色]贴图。顶点绘制的强度既取决于对象与绘制点之间的距离,也取决于[不透明度]的设置。绘制的精度取决于被绘制对象本身的分段数,如图2.024所示。图2.023图2.024

[MultiRes]修改器用于优化模型的表面精度,被优化部分将最大限度地减少表面顶点数和多边形数量,并尽可能保持对象的外形不变,可用于三维游戏的开发和三维模型的网络传输。与[优化]修改相比,它不仅提高了操作的速度,还可以指定优化的百分比率和对象表面顶点数量的上限,优化的效果也好很多。

模型尽量保持有较高的精度,关键的几何外形处需要有更多的点和面。模型的精度越高,传递给[MultiRes]细节的信息越准确,产生的结果越接近原始模型,如图2.025所示。

[对称]修改器可以将当前模型进行对称复制,并且将产生的接缝进行融合,对角色建模有很重要的意义,可以在调节一侧的模型同时,看到整体完成后的效果。[对称]修改器可以应用到任何类型的模型上。变换镜像线框时,会改变镜像或切片对对象的影响,对此过程也可记录动画。应用对称修改到一个网格对象后,对原始模型的操作将交互影响对称复制的另一半模型,如图2.026所示。图2.025图2.026注:[可编辑网格]、[可编辑面片]和NURBS对象在执行对称修改后会转换为[可编辑网格]对象;[可编辑多边形]仍保持为多边形对象。

[壳]修改器是在3ds Max6.0版本时增加的一个很实用的修改命令。通常,用无厚度的曲面建造的模型内部是不可见的,[壳]可以通过拉伸面为曲面添加一个真实的厚度,还能对拉伸面进行编辑,非常适合于建造复杂模型的内部结构。[壳]修改器的原理是通过添加一组与现有面方向相反的额外面,以及连接内外面的边来表现对象的厚度。它可以指定内外面之间的距离(也就是厚度大小)、边的特性、材质ID以及边的贴图类型,如图2.027所示。

[置换]修改器可以使用[平面]、[柱面]、[球面]和[收缩包裹]4种不同的Gizmo控制置换效果,[球面]和[收缩包裹]对模型形态的影响是相同的,但贴图的方式不同。默认情况下,Gizmo会放置在对象的中心位置,使用变换工具改变Gizmo的形态和位置时会产生不同的置换效果。在动画Gizmo时,会产生类似于推力或拉力应用到对象的效果,如图2.028所示。图2.027图2.028

[晶格]修改器可以将网格对象线框化,这种线框化比材质编辑器中的[线框]材质更先进,它是在造型上完成真正的线框转化,将交叉点转化为节点造型(可以是任意正多边形,包括球体)。该工具常用于展示建筑结构,生成框架结构,既能作用于整个对象,也能作用于选择的子对象,如图2.029所示。

[切片]修改器用于创建一个穿过网格模型的剪切平面,从而将模型切开。[切片]的剪切平面是无边界的,尽管它的黄色线框没有包围模型的全部,但仍然对整个模型有效,常配合[补洞]修改器共同作用于模型,如图2.030所示。

[推力]修改器可以沿着顶点的平均法线向内或向外推动顶点,产生膨胀或缩小的效果。常用于制作心脏跳动,如图2.031所示。图2.029图2.030图2.031

[噪波]修改器可以将对象表面的顶点进行随机变动,使表面变得起伏且不规则,常用于制作复杂的地形、地面,也常常指定给对象,产生不规则的造型,如石块、云团、皱纸等。它自带有动画噪波设置,只要打开它,就可以产生连续的噪波动画,如图2.032所示。

[FFD]类型的系列修改器有[FFD 2×2×2]、[FFD 3×3×3]、[FFD 4×4×4]、[FFD长方体]和[FFD圆柱体],这类修改器的原理就是在模型的表面增加了一个线框对象,通过对线框上控制点的调节来影响模型的外形,如图2.033所示。图2.032图2.033

[挤压]、[扭曲]、[拉伸]、[锥化]和[弯曲]修改器比较好理解,只要将修改器添加到模型后,简单调节参数,就可以得知该修改器的作用。下面就是这几个修改器的作用效果,读者可以自行尝试制作,如图2.034所示。图2.034

2.2.2.3 复合对象建模

复合对象是将两个以上的对象通过特定的合成方式结合为一个对象。对于合并的过程,不仅可以反复调节,还可以表现为动画的方式,从而能够制作一些高难度的造型和动画(如头发、毛皮、无缝造型、点面差异对象的变形动画)。

1.布尔运算

对两个以上的对象进行并集、差集、交集的运算,得到新的对象形态。

在布尔运算中,两个原始对象被称为操作对象,一个叫作操作对象A,另一个叫作操作对象B。创建布尔运算前,首先要在视图中选择一个原始对象,这时[布尔]按钮才可以使用。对象布尔运算后随时可以对两个对象进行修改操作,也可以对布尔的方式、效果进行编辑修改,布尔运算修改的过程可以记录为动画,表现神奇的切割效果,如图2.035所示。

在进行多个对象或连续多次布尔运算时,通常会出现无法计算或计算错误的情况,这是由于原始对象经过布尔运算后产生布局混乱造成的。进行布尔运算过程中,应该遵守一些合理的操作原则,以减少错误的产生。例如,对一个单独对象进行布尔运算,在进行下次运算之前,先单击鼠标右键退出操作,然后再重新进行下一次布尔运算。两个进行布尔运算的对象分段数越高,得到的计算结果表面分段划分越准确,局部乱线的现象就会好很多。

布尔运算操作都会被记录在修改堆栈中,利用这些运算记录可以重新修改布尔运算过程。但记录这些操作运算会耗费大量系统资源,所以在取得满意的布尔运算结果之后,应当对修改堆栈进行[塌陷]操作,以减少场景的复杂程度,如图2.036所示。图2.035图2.036

2.放样运算

放样造型起源于古代的造船技术,以龙骨为路径,在不同截面处放入木板,从而产生船体模型。这种技术被应用于三维建模领域,即放样操作。在建模工具层出不穷的今天,放样仍然有着它鲜明的优点。

在3ds Max中,一个放样对象至少由两个2D图形组成。其中一个图形被称作“路径”,主要用于定义对象的深度;另一个图形则通常被称为“截面图形”,用于放置在路径的不同位置来影响放样对象的外形。

路径本身可以是开放的线段,也可以是封闭的图形,但必须是惟一的一条曲线。而作为截面图形,它受的限制相对要少很多。它不限于单一的曲线,可以在路径的任意位置插入若干的截面图形,数目、形态没有限制,但路径只能有一条。

如果在放样对象的路径中放置超过一个以上的横截面图形,3ds Max会在各横截面间以自动插补的方式创造出完整的3D对象。其中路径作为放样对象的核心,其他截面图形用来定义对象外围的形状。

利用放样的[变形]卷展栏中各功能制作的效果如图2.037所示。图2.037

3.图形合并

将一个二维[图形]投影到一个三维对象表面,从而产生相交或相减的效果。这种工具常常用于对象表面镂空的文字或花纹,或者从复杂的曲面对象上截取部分表面。例如一个造型独特的酒瓶,可以利用此方法将商标图形从其表面捕获,然后进行商标的贴图制作,更可以发展为动画商标在酒瓶表面游走的效果。

对完成了图形合并的对象,加入一个[面挤出]修改器命令,可以将投影的图形在原对象表面凸起或凹进,从而产生立体的浮雕效果,如图2.038所示。

4.水滴网格

通过一些具有粘性的球(即变形球)相互堆积融合生成模型的一种特殊的方法,适合于表现粘稠的液体或者胶质的物体等。不过,目前水滴网格在功能上还比较简单,也不太完善,但毕竟为3ds Max增加了一种新的建模方法和思路。而且3ds Max中的水滴网格可以和PF Source [粒子流]系统配合使用,表现真实、复杂的流体动画效果,如图2.039所示。

5.地形

根据一组等高线的分布创建[地形]对象。[地形]工具将依据等高线的分布情况,利用由三角面组成的网格曲面创建地形对象,建成的地形对象可以依据自身海拔高度按不同颜色区分。等高线可以利用样条线直接在视图中绘制,也可以从其他二维绘图软件中输入,例如从常用的AutoCAD软件中输入DWG格式的精确等高线。

需要注意的是等高线应具备密集的顶点才能获得精细的地形模型,不能只靠几个简单的贝兹点围成的平滑曲线,必须是可见的顶点才能用于生成地形对象的网格。地形效果图如图2.040所示。

6.Scatter散布

将散布粒子散布到目标对象的表面。通常使用结构简单的对象作为一个散布分子(即源对象),通过散布控制,将它以各种方式覆盖到目标对象的表面上,产生大量复制品。这是一个非常有用的造型工具,通过它可以制作头发、胡须、草地、长满羽毛的鸟或者全身是刺的刺猬。

散布系统中提供大量的控制参数,它们大多都可以记录成动画形式,另外散布分子和目标对象本身又可以进行各种变动的动画设置,所以可以产生的动画效果不胜枚举,如图2.041所示。图2.038图2.039图2.040图2.041

7.网格化

利用[网格化]可以将程序对象(如粒子等)转换为网格对象,从而可以对其指定[扭曲]、UVW贴图等修改命令。[网格化]主要是针对粒子系统而设计的,也可以应用于其他各类对象,这个功能是在3ds Max4.0版本后增加的,对粒子系统是个有力的补充,我们可以自由地去修改每一个粒子。[网格化]应用效果如图2.042所示。图2.0422.2.3 多边形建模

[编辑多边形]修改器是在3ds Max7.0版本中新增的功能。它与[可编辑多边形]的大部分功能都相同,但它不具备[可编辑多边形]中的[细分曲面]卷展栏、[细分置换]卷展栏以及一些具体设置选项。此外,[编辑多边形]还具有[模型]和[动画]两种操作模式。在[模型]模式下,可以使用各种工具进行多边形编辑;在[动画]模式下,可以结合[自动关键点]或[设置关键点]工具对多边形的参数进行更改并设置动画。[编辑多边形]修改器有5个子对象修改级别,它们分别是:[顶点]、[边]、[边界]、[多边形]和[元素]。下面就常用的全局控制参数作一下讲解。

[忽略背面]:由于表面法线的原因,在当前视角背面的表面不被显示。在视图中使用框选的方式进行选择时,如果勾选此选项,将只能选择看得到的子对象;取消勾选此选项,无论是否能被看见,所有子对象都会被框选上。

[环形]:单击此按钮后,与当前选择边平行的边会被选择。这个命令只能用于边或边界子对象级别。

[循环]:在选择的边对齐的方向上尽可能远地扩展当前选择。这个命令只能用于边或边界子对象级别,而且仅仅通过四点传播。

5个子对象级别下的重要命令如下:

[挤出]:单击此按钮后,可以在视图中通过手动方式对选择多边形进行挤出操作。拖动鼠标时,多边形会沿着法线方向在挤出的同时创建出新的多边形表面。单击右侧的挤出[设置]按钮时,会弹出挤出对话框,效果如图2.043所示。图2.043

[倒角]:对选择多边形进行挤出和轮廓处理,如图2.044所示。

[插入]:类似于倒角工具的功能,可以在产生新的轮廓边时产生新的面,不同的是,它不会产生挤出高度。单击此按钮后,直接在视图中拖动选择的多边形,会产生插入效果。单击右侧的插入[设置]按钮时,会弹出插入设置对话框,效果如图2.045所示。图2.044图2.045

[桥]:该工具可创建新的多边形来连接对象中的两个多边形或选定的多边形。桥接工具只能建立多边形之间的直线连接,可以在对话框中设置锥化使其平滑地跟随曲面方向,也可以配合其他修改器达到想要的连接效果,例如[弯曲]修改器,如图2.046所示。图2.046图2.047

[沿样条线挤出]:将当前选择的多边形表面以一条指定的曲线为路径进行挤出,如图2.047所示,图1为单一表面被挤出,图2选择的是连续表面,图3是不连续表面的挤出效果。选择需要进行挤出的多边形后,单击此按钮,直接在视图中点取曲线,选择的多边形会沿曲线被挤出。单击右侧的沿样条线挤出[设置]按钮时,会弹出参数设置对话框。

[轮廓]:用于增大或减小轮廓边缘,常用来调整挤出或倒角面。单击右侧的轮廓[设置]按钮时,可以通过数值输入的方式控制轮廓边缘的大小,如图2.048所示。图2.048

多边形建模是3ds Max的强项,3ds Max2009更是极大地增强了该项建模能力。新版软件增强了[桥]、[连接]、[子对象选择]、[切角]、[移除]和[显示框架]等实用功能,如图2.049所示。图2.049图2.049(续)

在多边形建模领域,3ds Max占据着不可动摇的地位,对于游戏模型、建筑模型和工业产品设计模型的制作都是相当优秀和快捷的,如图2.050所示。图2.0502.2.4 面片建模

面片建模是指基于面片栅格的建模方法,它是一种独立的建模类型,在[多边形]建模基础上发展而来。它解决了多边形表面不易进行弹性(平滑)编辑的难题,可以使用类似于编辑Bezier曲线的方法来编辑曲面。

面片建模的优点在于:用于编辑的顶点很少,非常类似于NURBS曲面建模,但是没有NURBS要求那么严格,只要是三角形和四边形的面片,都可以自由地拼接在一起。早期的面片在3ds Max1.0版中就已经有了,不过那时的功能和工具都过于简单,只能用一些面片像糊灯笼一样的方法来建模,不是一般用户都能掌握的。后来出现了一个专用于面片建模的插件Surface Tools,很好地解决了面片建模的工具问题,并且创造了一个崭新的建模流程,以至于在3ds Max升级到3.0版时,官方将此功能并入了软件内部,如此可见对其功能的重视。面片建模擅长于生物建模,不仅容易制造出光滑的表面,而且容易生成表皮的褶皱,且易于产生各种变形体,可专用于表情变形动画的制作。

面片建模自身的工具很简单,但要熟练使用还必须掌握一些相关的内容,包括样条线的高难度编辑、面片自身的空间编辑等。3ds Max面片制作的模型如图2.051所示。图2.0512.2.5 特殊建模方法简介

1.动力学建模

reactor动力学建模是一种新型的建模方式,它的原理就是依据动力学计算来分布对象,达到非常真实的随机效果。例如,我们可以将一块布料盖在一些凌乱的几何体上以形成一片连绵的山脉。动力学建模适用于一些手工建模比较困难的情况,下面两个图为利用3ds Max中reactor动力学建模来实现的两个效果,图2.052所示为很多麻将堆积在桌面上的效果,图2.053所示为一张天鹅绒布上的首饰效果。图2.052图2.053

2.Hair and Fur毛发系统

Hair and Fur毛发系统实际上也是一种特殊的建模方法,可以快速制作出生物表面的毛发效果,或者类似于草地等植物的效果,而且这些对象还可以实现动力学随风摇曳的效果,如图2.054所示。

3.Cloth布料系统

Cloth布料系统也是一种特殊的建模方法,可以快速地通过样条线来生成制作服装的版型,然后用缝合功能瞬间将版型缝制成衣服,而且还可以快速地制作出桌布、窗帘、床单等布料对象,模拟出它们的动态效果,如图2.055所示。图2.054图2.0552.3 应用案例2.3.1 基础、修改器和复合对象建模——大炮【范例分析】

在本例中我们将综合使用多种修改器命令及复合建模的几种方法来完成一个大炮模型的创建。其中的知识点包括[标准基本体]、[扩展基本体]、[样条线]的创建。修改器包括[倒角]、[倒角剖面]、[车削]、[对称]、[FFD]、[挤出]、[补洞]、[锥化]、[扭曲]、[置换]、[弯曲]、[晶格]、[壳]、[切片]、[体积选择]。复合对象包括[布尔]、[合并]、[散布]、[水滴网格]、[连接]。最终如图2.056所示。【制作步骤】

1.制作“炮管”

绘制基础样条线:进入[创建]面板的[图形]选项卡中,按下[样条线]下的[线]按钮,在顶视图中创建1根[样条线],并命名为“炮管”。进入[修改]面板,在[顶点]子对象级别下,调节样条线的形状如图2.057所示。图2.056图2.057

2.轴心点位置居中

框选“炮管”样条线,进入[层次]面板,在[轴]子面板的[调整轴]卷展栏下,按下按钮,然后使用[移动]工具将样条线的轴心点移动到如图2.058所示的位置。注:在对样条线进行[车削]操作的时候,轴心点所在的竖直方向的轴线就是模型旋转成型时所依赖的轴心。图2.058

3.完成车削旋转

选择“炮管”样条线,在修改器列表中加入[车削]修改器,设置合适的轴向及对齐的方式。将[分段]值设置为20,并勾选[翻转法线]选项,如图2.059所示。图2.059

分析:

①[车削]修改器主要是为制作轴对称模型而设计的,如苹果、梨、葫芦、碟子、瓶子等对象。原理是通过旋转一个二维图形产生三维造型,它是非常实用的造型工具,可以将完成后的造型输出成面片模型或NURBS模型。

②[翻转法线]可以将模型表面的法线方向反向。如果线条在施加了[车削]修改器后在视图中只能看到模型的内表面,勾选该选项之后显示和渲染就会正常了。

③[焊接内核]可以将车削后模型中间出现的黑色错误面修正。如果线条在施加了[车削]修改器后在模型的中间位置出现了黑面,勾选该选项之后显示和渲染就会正常了。

④ 默认[分段]值为16,但模型非常不平滑,提高此值可以得到更平滑的表面。

⑤ 如果车削后的模型并没有依据轴心点所在的轴旋转成型,可以进入[车削]修改器的[轴]子对象级别下,移动黄色的轴线,则车削模型就正常了。

⑥ 如果样条线是在前视图中绘制的,为其加入[车削]修改器后需要按下[方向]下的[Y]按钮和[对齐]下的[最小]按钮;如果样条线是在其他视图中绘制的,则这两项需要根据实际情况进行相应的设置。

4.制作“底板”

在顶视图中创建一个[切角长方体],设置[长度]值为230,[宽度]值为110,[高度]值为12,[圆角]值为1,[圆角分段]值为2,将其命名为“底板”,如图2.060所示。图2.060

5.修改“炮管”的轴心点

选择“炮管”模型,按下[层次]按钮进入[层次]面板。按下按钮,模型的轴心点显示在视图中,观察发现它并没有位于模型的中心。按下按钮,此时对象的轴心点已经位于对象的中心了,如图2.061所示。图2.061

6.将“底板”与“炮管”对齐

选择“底板”,按下工具栏中的[对齐]按钮,然后点选场景中的“炮管”对象,在弹出的[对齐当前选择(炮管)]对话框中勾选[X位置]选项,使“底板”与“炮管”在x轴向对齐,再按下面板底部的按钮,如图2.062所示。图2.062注:对齐工具在实际制作中经常用到,所以建议初学者对该命令多做练习。在3ds Max7.0版本中新增加了一个[闪电对齐]功能,它没有参数设置,实际上是对齐的一种快捷方式,可以使两个对象的xyz三轴向完全对齐。

7.绘制“炮架-侧板”样条线

进入[创建]面板的[图形]选项卡中,按下[样条线]下的[线]按钮,在左视图中创建1根[样条线],并命名为“炮架-侧板”。进入[修改]面板,在[顶点]子对象级别下,调节样条线的形状,如图2.063所示。图2.063图2.064

8.绘制“炮架-侧板-截面”剖面线

进入[创建]面板的[图形]选项卡中,按下[样条线]下的[线]按钮,在顶视图中创建1根[样条线],并命名为“炮架-侧板-截面”。进入[修改]面板,在[顶点]子对象级别下,调节样条线的形状,如图2.064所示。注:初学者在绘制[倒角剖面]的轮廓线时,经常会不注意剖面线的尺寸。剖面线应该画得小一些,不要太大,否则在添加[倒角剖面]修改器并拾取剖面线后,剖面轮廓太大而导致模型变形。

9.添加[倒角剖面]修改器

选择“炮架—侧板”,在[修改]面板中为其加入一个[倒角剖面]修改器,按下按钮,选择“炮架-侧板-截面”剖面线,这样,就得到了“炮架-侧板”模型,如图2.065所示。图2.065注:[倒角剖面]修改器是一个更自由的倒角工具,可以说是从[倒角]工具衍生出来的,它要求提供一个图形作为倒角的轮廓线,可以用来制作建筑中的踢脚线等。

10.镜像复制“炮架—侧板”

选择上步制作完成的“炮架—侧板”,按下工具栏中的[镜像]按钮,在弹出的[镜像:屏幕 坐标]对话框中默认[X],点选[实例]选项,并设置[偏移]值为154.0,然后按下底部的按钮,如图2.066所示。注:[镜像]工具是一个常用的建模工具,它可以轻松制作出在任意轴向上对称的模型。在弹出的对话框中设置[偏移]值,可以控制镜像模型与原始模型之间的距离。在实际制作中,用鼠标拖曳[偏移]值后的微调框,数字变化得比较慢,此时可以先按住键盘的“Ctrl”键再拖曳鼠标,[偏移]值的变化就会加速,如果是先按住“Shift”键再拖曳鼠标,该值的变化就会减缓。图2.066

11.绘制“炮轴”和“炮轴内线”

在左视图中创建一个圆,命名为“炮轴内线”,[半径]值为15,再使用[线]工具创建一条样条线,命名为“炮轴”。样条线和圆的位置如图2.067所示。图2.067

12.附加“炮轴”和“炮轴内线”

选择“炮轴”,在[修改]面板中按下按钮,再用鼠标点击视图中的“炮轴内线”,将两者结合为一条样条线,如图2.068所示。

13.添加[倒角]修改器

选择“炮轴”,在[修改]面板中为其加入一个[倒角]修改器。勾选[级别2],设置其下的[高度]值为20,设置[级别1]的[高度]值为1,[轮廓]值为1;勾选[级别3],设置其下的[高度]值为1,[轮廓]值为-1。至此“炮轴”创建完成,如图2.069所示。图2.068图2.069注:现实生活中任何对象都是有倒角的,只是或大或小。倒角的制作可以丰富模型的细节,而且在场景打光后可以明显地体现高光的效果,倒角和倒角剖面都可以在影视中用来制作标板和文字的倒角效果。

分析:很多初学者对[倒角]修改器中的[级别1]、[级别2]和[级别3]的用处和其中的参数并不是很理解。其实很简单,[级别1]主要用来设置对象背部的倒角,[级别2]主要用来设置挤出的高度,而[级别3]是用来制作对象正面的倒角。

14.镜像复制“炮轴”

选择上步制作完成的“炮轴”,按下工具栏中的[镜像]按钮,在弹出的[镜像:世界 坐标]对话框中默认[X],点选[实例]选项,并设置[偏移]值为110,然后按下对话框底部的按钮,如图2.070所示。

15.创建“炮轴圆柱”

步骤01:在左视图中创建一个[切角圆柱体],设置[半径]值为14,[高度]值为35,[圆角]值为1.5,[圆角分段]值为2,[边数]值为12,将其命名为“炮轴圆柱”。

步骤02:先选择“炮轴圆柱”,按下工具栏中的[闪电对齐]按钮,然后点选场景中的“炮轴”对象,两者快速对齐,但是位置还不准确,再次选择“炮轴圆柱”,在顶视图中将其向炮管处移动一些,如图2.071所示。图2.070图2.071

16.创建“螺丝”

在左视图中再创建一个[切角圆柱体],设置[半径]值为3,[高度]值为2,[圆角]值为0.25,[圆角分段]值为2,[边数]值为6,将其命名为“螺丝”,如图2.072所示。

17.创建“螺丝布尔”

选择上一步创建的“螺丝”,执行[编辑>克隆]菜单命令,或按下“Ctrl+V”快捷键,在弹出的[克隆选项]对话框中选择[复制]方式,并在名称处输入“螺丝布尔”,这样,就在原地克隆出一个相同的[切角圆柱体]。选择新克隆的“螺丝布尔”,在[修改]面板中设置[半径]值为2,并在顶视图中调整其位置,如图2.073所示。图2.072图2.073

18.布尔运算

选择“螺丝”,进入[创建]面板中的[复合对象]层级,按下其下的按钮,再按下按钮,用鼠标单击“螺丝布尔”对象,一个螺丝模型就制作完成了,如图2.074所示。图2.074注:布尔运算可以实现模型之间的加减运算,在实际制作中经常用到。它的优点是可以让我们的制作思维更加简单,例如制作房屋,可以直接在墙上挖出门洞和窗洞,安装门和窗。

19.复制“螺丝”

选择上步制作的螺丝,使用移动工具并配合键盘上的“Shift”键,在左视图中将其复制,松开“Shift”键,在弹出的[克隆选项]对话框中选择[实例]方式,复制出一个新的螺丝。用相同的方法复制多个螺丝并放置在“炮架—侧板”的外侧,然后再配合旋转工具旋转90°复制出4个新螺丝放在“炮架—侧板”的顶部,如图2.075所示。图2.075

20.镜像复制“炮轴圆柱”、“炮架侧板”和“螺丝”

步骤01:按下键盘的“H”键,在弹出的[从场景选择]窗口中选择所有螺丝,执行[组>成组]菜单命令,将所有螺丝成组,并将组取名为“螺丝”,这样便于后续的选择和编辑操作。

步骤02:按下键盘的“H”键,在弹出的[从场景选择]窗口中选择“炮轴圆柱”、“炮架侧板”和“螺丝”,按下工具栏中的[镜像]按钮,在弹出的[镜像:屏幕 坐标]对话框中默认[X],点选[实例]选项,并设置[偏移]值为148,然后按下对话框底部的按钮。这样,大炮两侧的模型完全对称了,效果如图2.076所示。图2.076

21.制作“固定板”

步骤01:在左视图中使用[线]工具在前视图创建一条如图2.077所示的样条线,命名为“固定板”。

步骤02:选择“固定板”,在修改器列表中为其添加一个[挤出]修改器,设置[数量]值为15,“固定板”已经由样条线挤出成了三维模型,效果如图2.077所示。注:[挤出]修改器的原理是为二维图形添加厚度,使其成为一个三维对象,但是产生的对象没有倒角。图2.077

22.制作“炮杆”

在前视图中创建一个立方体,[长度]和[宽度]值均为20,[高度]值为540,在各视图中调整其位置,如图2.078所示,并将其命名为“炮杆”。图2.078

23.复制“固定板”

选择前面创建的“固定板”对象,用复制螺丝的方法,在左视图中使用移动工具配合键盘的“Shift”键拖曳复制出一个新的“固定板”,将其放置在“炮管”的后部,具体位置如图2.079所示。图2.079

24.绘制“炮尾夹”一侧曲线

在前视图中使用[线]工具创建一条样条线,命名为“炮尾夹”,形状和位置如图2.080所示。

25.在样条线级别下镜像“炮尾夹”曲线

选择上一步绘制的“炮尾夹”一侧曲线,在[修改]面板中进入[样条线]子对象级别,点选“炮尾夹”一侧曲线,在[几何体]卷展栏中按下[垂直镜像]按钮,勾选其下的[复制]选项,按下按钮,得到“炮尾夹”的另一侧对称曲线。确认在[样条线]子对象级别下,在前视图中使用移动工具将新复制出来的曲线向下移动到如图2.081所示的位置。图2.080图2.081

26.挤出“炮尾夹”曲线

按下键盘的“3”键退出[样条线]子对象级别。选择“炮尾夹”,在修改器列表中为其添加一个[挤出]修改器,设置[数量]值为15,“炮尾夹”已经由样条线挤出成了三维模型,效果如图2.082所示。

27.为“炮尾夹”添加[壳]修改器

选择“炮尾夹”,在修改器列表中为其添加一个[壳]修改器,设置[内部量]和[外部量]的值均为1,此时“炮尾夹”已经由挤出的片变成了有厚度的模型,如图2.083所示。图2.082图2.083注:[壳]修改器是3ds Max在6.0版本后新加入的一个十分有用的修改命令。它能够将对象表面转化为有厚度的实体,并可以制作一些复杂的倒角效果。它的原理是通过二维曲线来定义倒角形状,对曲线的修改可以实时影响到倒角效果,这样就大大方便了模型的制作,这对于工业设计,尤其是对于CAD机械制造来说十分有用。很多人喜欢用各种建模方法来建立汽车模型。但是,制作出的汽车大都是没有厚度的,所以可以使用不透明的汽车玻璃来掩饰这个缺陷。而如果使用了[壳]修改器则可以轻松表现车身的厚度,大家不妨尝试操作一下。

28.制作“炮杆箍”

在前视图中创建一个切角长方体,[长度]、[宽度]和[高度]值均为25,[圆角]值为1,[圆角分段]值为2,然后按下工具栏中的[对齐]按钮,点选场景中的“炮杆”对象,在弹出的[对齐当前选择(炮杆)]对话框中勾选[X位置]和[Z位置]选项,使“炮杆箍”与“炮杆”的x轴向和z轴向对齐,最后按下面板底部的按钮,并在左视图中调整其位置,如图2.084所示。图2.084

29.制作“炮管支撑轴”

在顶视图中创建一个[切角圆柱体],设置[半径]值为5,[高度]值为53,[圆角]值为1,[边数]值为18,将其命名为“炮管支撑轴”,并在各视图中调整其位置,如图2.085所示。

30.制作“炮管支撑轴-箍”

在顶视图中创建一个[切角圆柱体],设置[半径]值为7,[高度]值为10,[圆角]值为1,[高度分段]值为4,将其命名为“炮管支撑轴-箍”,并在各视图中调整其位置,如图2.086所示。注:该步骤将切角圆柱体的[高度分段]值设置为4的原因是:下一步中将要为它添加一个FFD修改器,如果模型在高度上没有足够的分段,则模型在添加了该修改器并调节形状后,高度方向上几乎没有任何变化。所以,我们在本步骤先将[高度分段]值设置好。

31.为“炮管支撑轴-箍”添加FFD修改器

选择上一步创建的“炮管支撑轴-箍”,在修改器列表中为其添加一个[FFD 3×3×3]修改器。进入修改器的[控制点]子对象级别,在前视图中用鼠标框选中间一排所有的点,然后配合缩放工具将其放大,观察模型的中间位置已经凸出来了,由于高度方向上有足够的分段,模型的边缘看起来非常圆滑,如图2.087所示。图2.085图2.086图2.087注:[FFD]系列修改器的原理是在对象的外围加入一个由控制点构成的结构线框。在它的[控制点]子对象级别,可以移动每个控制点来改变物体的造型。

32.制作“把手”

在左视图中创建一个[切角圆柱体],设置[半径]值为2,[高度]值为33,[圆角]值为0.5,[高度分段]值为4,[边数]值为18,将其命名为“把手”,在各视图中调整其位置,如图2.088所示。

33.为“把手”添加[弯曲]修改器

选择“把手”对象,在修改器列表中为其添加一个[弯曲]修改器,设置[角度]值为-5,[弯曲轴]为z轴,如图2.089所示。注:[弯曲]修改器允许将当前选中对象围绕轴弯曲360°,为几何体产生均匀弯曲。可以在任意3个轴上控制弯曲的角度和方向,也可以对几何体的某一局部限制弯曲。在实际制作中可以用于制作影视中常用的翻书效果等。图2.088图2.089

34.设置“把手”的轴心点

选择“把手”对象,按下按钮进入[层次]面板。按下按钮,模型的轴心点显示在视图中,配合移动工具将轴心点的位置调整至如图2.090所示的位置。注:调整轴心点的位置,是为了下一步阵列对象。对象在进行旋转阵列复制时,轴心点的位置非常重要。图2.090

35.阵列复制“把手”

选择“把手”模型,执行[工具>阵列]菜单命令,在弹出的[阵列]对话框中按下[旋转]后的按钮,则该按钮右侧的设置参数就可用了。设置Z项下的数值为360,表示进行360°复制。默认[对象类型]参数组下为[实例]选项,设置[阵列维度]参数组下[1D]选项后的数值为4,表示复制后总共是4个“把手”,按下按钮,视图中显示出复制的结果,如果对效果满意的话,按下按钮,如图2.091所示。图2.091注:[阵列工具]是3ds Max早期版本提供的一个复制工具,它的优势是:可以大批量地复制模型,并且可以在三维空间中的任意一个或多个轴向复制模型,还可以决定新复制出来的模型与原模型的关系。在3ds Max7.0版中,[阵列工具]又增加了一个[预览]功能,可以在不关闭[阵列]对话框的前提下,将复制的结果实时显示在视图中,而且新增的[显示为外框]选项,可以使复杂的模型在预览时显示为边界盒,这样可以极大地提高阵列的效率。

36.绘制“车轮”和“车轮剖面”

在左视图中创建一个[圆环],命名为“车轮”,[半径1]值为100,[半径2]值为80。在顶视图中再使用[线]工具创建一条样条线,命名为“车轮剖面”,线和圆环的位置如图2.092所示。

37.添加[倒角剖面]修改器

选择“车轮”,在[修改]面板中为其加入一个[倒角剖面]修改器,按下按钮,选择“车轮剖面”。这样,就得到了三维的“车轮”模型,如图2.093所示。

38.车削创建“车轮轴”

步骤01:在顶视图中使用[线]工具创建一条如图2.094所示的样条线,命名为“车轮轴”。

步骤02:选择“车轮轴”,在修改器列表中加入[车削]修改器,将[分段]值设置为24,如图2.094所示。图2.092图2.093图2.094

39.创建“辐条”

在顶视图中创建一个[圆柱体],设置[半径]值为3,[高度]值为65,[边数]值为18,将其命名为“辐条”,在各视图中调整其位置,如图2.095所示。

40.调整“辐条”轴心点

选择“辐条”模型,按下按钮进入[层次]面板。按下按钮,模型的轴心点显示在视图中,然后按下工具栏中的[对齐]按钮,点选场景中的“车轮轴”对象,在弹出的[对齐当前选择(车轮轴)]对话框中勾选[X位置]和[Y位置]选项,使“辐条”与“车轮轴”的x轴向和y轴向对齐,最后按下对话框底部的按钮,如图2.096所示。这样,我们就将“辐条”的轴心点放置在了“车轮轴”的中心位置。图2.095图2.096注:[对齐工具]不仅能使两个对象对齐,而且还可以将一个对象的轴心点对齐另一个对象,这在实际制作中是非常常用的。

41.复制“辐条”模型

使用[旋转工具],配合主工具栏中的角度锁定按钮,选择“辐条”模型,在左视图中按住鼠标左键沿z轴旋转30°后释放鼠标,在弹出的[克隆选项]对话框中设置新克隆出来的模型为[复制]类型,设置[副本数]为11,并默认名称为“辐条01”,按下按钮。这样,一圈12个辐条就制作完成了,如图2.097所示。图2.097

42.创建“防滑链条”基本形状

步骤01:在左视图中创建一个[圆柱体],设置[半径]值为102,[高度]值为17,[边数]值为40,将其命名为“防滑链条”。

步骤02:选择“防滑链条”,按下工具栏中的[对齐]按钮,点选场景中的“车轮”对象,在弹出的[对齐当前选择(车轮)]对话框中勾选[X位置]、[Y位置]和[Z位置]选项,然后点选[当前对象]和[目标对象]参数组下的[中心]选项,使“防滑链条”与“车轮”完全对齐,最后按下对话框底部的按钮,如图2.098所示。

43.为“防滑链条”添加[晶格]修改器

选择“防滑链条”,在[修改]面板中为其加入一个[晶格]修改器,设置[支柱]选项下的[半径]值为1,[节点]选项下的[半径]值为0。这样就得到了一个紧紧包裹在“车轮”外侧的“防滑链条”,如图2.099所示。注:[晶格]修改器的作用是将网格对象进行线框化,这种线框化比[线框]材质更先进,它是在造型上完成真正的线框转化,交叉点转化为节点造型(可以是任意正多边形,包括球体),该工具常用于展示建筑的框架结构。图2.098

44.制作“中轴”

在左视图中创建一个立方体,[长度]和[宽度]值均为25,[高度]值为200。在各视图中调整其位置,如图2.100所示,并将其命名为“中轴”。图2.099图2.100

45.镜像复制“车轮”

步骤01:按下键盘上的“H”键,在弹出的[从场景选择]对话框中选择车轮的所有部件,执行[组>成组]菜单命令,将所有车轮的组成部件成组,并将组取名为“车轮”,这样便于后续的选择和编辑。

步骤02:选择成组后的“车轮”模型,按下工具栏中的[镜像]按钮,在弹出的[镜像:世界 坐标]对话框中默认[x轴],点选[实例]选项,并设置[偏移]值为218,然后按下对话框底部的按钮。这样,大炮两侧的车轮完全对称了,如图2.101所示。图2.101

46.绘制“支架”并设置其可渲染属性

步骤01:在顶视图中使用[线]工具创建一条如图2.102所示的样条线,命名为“支架”。

步骤02:选择“支架”,在[修改]面板的[渲染]卷展栏中勾选[在渲染中启用]和[在视口中启用]两个选项,并设置[厚度]值为3,在视图和渲染中就可以使样条线具有一定的厚度,如图2.102所示。注:如果勾选[样条线]对象中的[在渲染中启用]和[在视口中启用]两个选项,就可以使其渲染成三维模型,并且在视图中可以观察到最终的渲染结果。在3ds Max8.0之前,[样条线]的三维截面只能是圆形的,而在3ds Max8.0中,新增加了矩形的截面,这无疑为实际制作提供了更大的方便。但需要提醒读者注意的是:虽然这样可以使[样条线]变成三维实体,但实际上它还是属于[样条线]类型,除非将其转化为[可编辑多边形]后,才真正具有三维模型的属性,如可以进行物体间布尔运算等操作。

47.镜像复制“支架”

选择“支架”模型,按下工具栏中的[镜像]按钮,在弹出的[镜像:屏幕 坐标]对话框中默认[x轴],点选[实例]选项,并设置[偏移]值为105,然后按下对话框底部的按钮。这样,大炮两侧的“支架”完全对称了,如图2.103所示。图2.102图2.103

48.创建矩形“底座”

在顶视图中建立一个[矩形],设置其[长度]值为300,[宽度]值为660,命名为“底座”,放置在如图2.104所示的位置。

49.绘制“底座”剖面线

在前视图中使用[线]工具创建一条样条线,命名为“底座截面”,形状和位置如图2.105所示。图2.104图2.105

50.为“底座”添加[倒角剖面]修改器

选择“底座”,在[修改]面板中为其加入一个[倒角剖面]修改器,按下按钮,选择“底座截面”。这样,就得到了大炮的“底座”模型,如图2.106所示。图2.106

51.创建“锁链柱”剖面

在左视图中使用[线]工具创建一条样条线,命名为“锁链柱”,在样条线上单击鼠标右键,在弹出的四元菜单中选择[转换为>转换为可编辑样条线]选项,并将转换好的样条线放置在如图2.107所示的位置。

52.为“锁链柱”添加[车削]修改器

选择“锁链柱”,在修改器列表中加入[车削]修改器,将[分段]值设置为24,如图2.108所示。图2.107图2.108

53.为“锁链柱”添加[锥化]修改器

选择“锁链柱”,在修改器列表中加入[锥化]修改器,将[数量]值设置为-2,[曲线]值设置为1.5,在[锥化轴]选项下点选y轴,如图2.109所示。但是仔细观察后发现,“锁链柱”并没有产生相应的锥化效果。图2.109注:[锥化]修改器的原理是通过缩放对象的两端而产生锥形轮廓,同时在中央加入平滑的曲线变形,允许控制锥化的倾斜度、曲线轮廓的曲度,还可以限制局部锥化效果。

54.为“锁链柱”的原始样条线增加分段

步骤01:选择“锁链柱”,在修改器列表中点击[可编辑样条线]选项,按下[显示最终结果]按钮,这样可以使底层的修改效果直接反馈到顶层,并显示在视图中。

步骤02:按下键盘上的“2”键进入[线段]子对象级别,选择“锁链柱”中部的长线段,设置按钮后的值为5,并按下按钮,此时视图中“锁链柱”的中部产生了光滑的凸起形变,如图2.110所示。图2.110

55.创建“球形柱头”

在顶视图中建立一个球体,设置[半径]值为5,[分段]值为200,将其放置在“锁链柱”的顶部,并命名为“球形柱头”,如图2.111所示。图2.111

56.为“球形柱头”添加置换图案

步骤01:选择“球形柱头”对象,在[修改]面板中为其加入一个[置换]修改器,设置[强度]值为0.5,按下[位图]选项下的贴图按钮,在弹出的[选择置换图像]对话框中选择配套光盘中提供的“fw.jpg”。

步骤02:点选[贴图]下的[柱形]选项,使用圆柱形贴图坐标。选择合适的轴向,并设置[高度]值为5。在视图中可以看到,“球形柱头”对象上出现了精细的浮雕效果,如图2.112所示。图2.112图2.113注:[置换]修改器使用比较简单,直接将其添加给对象即可,它可以使对象表面产生真实的图案或凹凸效果。它对模型面数的要求比较高,也就是说,模型的分段数要足够高才行。

[置换]修改器使用[平面]、[柱形]、[球形]和[收缩包裹]4种不同的Gizmo线框控制置换效果,[球形]和[收缩包裹]对模型形态的影响是相同的,但贴图的方式不同。默认情况下,Gizmo线框会自动放置在对象的中心位置,使用变换工具改变Gizmo线框的形态和位置时会产生不同的置换效果。

57.复制“锁链柱”和“球形柱头”

选择“锁链柱”和“球形柱头”,使用移动工具并配合键盘上的“Shift”键,在顶视图中将其复制,释放“Shift”键,在弹出的[克隆选项]对话框中选择[实例]方式,并设置[副本数]为3,复制出3套新的“锁链柱”和“球形柱头”,放置在“底座”的四个角上,如图2.113所示。

58.创建并复制“链条”

在左视图中创建一个[圆环],设置[半径1]值为5,设置[半径2]值为1,[分段]值为12,[边数]值为6,再使用缩放工具将其压扁,然后在左视图中配合键盘上的“Shift”键拖曳复制多个“链条”模型,使所有链条的长度与侧面两个“锁链柱”的间隔基本相同,最后将所有“链条”成组,如图2.114所示。图2.114

59.为“链条”组添加[弯曲]修改器

选择“链条”对象,在修改器列表中为其添加一个[弯曲]修改器。设置[角度]值为40,[方向]值为90,[弯曲轴]为y轴,此时“链条”组产生了向下的弯曲,再配合移动工具将“链条”组放置在如图2.115所示的位置。图2.115

60.制作其他“链条”组

使用相同的方法制作其他3个“链条”组,并放置在如图2.116所示的位置。图2.116

61.制作“炮弹”和“炮弹文字”

步骤01:在顶视图中创建一个球,命名为“炮弹”,设置[半径]值为15,[分段]值为32。再使用[文字]工具创建两行内容为 “Autodesk兵工厂铸造”的文本,命名为“炮弹文字”,并设置[大小]值为4,[行间距]值为1.25,[字体]为[黑体]。两者位置如图2.117所示。图2.117

步骤02:执行[编辑>暂存]菜单命令,将当前场景进行暂存操作。

62.图形合并“炮弹”和“炮弹文字”

选择“炮弹”模型,进入[创建]面板中,选择[复合对象],按下其下的按钮,再按下按钮,用鼠标单击“炮弹文字”对象,文本就投影到了“炮弹”模型的表面,如图2.118所示。注:[图形合并]的作用是将一个二维图形投影到一个三维对象表面,从而产生相交或相减的效果。这种工具常常用于对象表面镂空的文字或花纹,或者从复杂的曲面对象上截取部分表面。图2.118

63.测试[图形合并]结果

选择上步[图形合并]完成的“炮弹”模型,在[修改]面板中为其添加一个[网格选择]修改器,按下键盘上的“4”键进入其[多边形]子对象级别,此时文字部分对应的多边形表面并没有被选中,如图2.119所示。注:对完成了[图形合并]的对象加入一个[面挤出]修改器命令,可以使投影的图形在原对象表面产生凸起或凹进的浮雕效果。但是本例中默认被选择的面是错误的。

64.修正文字错误

执行[编辑>取回]菜单命令,将未进行[图形合并]的场景取回。选择文字对象,进入[修改]面板,为“炮弹文字”添加一个[编辑样条线]命令,按下键盘上的“1”键进入其[顶点]子对象级别,此时“铸”字左侧如图2.120(上)所示的位置有两个顶点重合。选择其中一个顶点,配合移动工具将两个顶点的位置稍微分开一些,如图2.120(下)所示。图2.119图2.120

65.再次测试[图形合并]结果

将修改过的文字与“炮弹”模型进行[图形合并]操作。在[修改]面板中为其添加一个[网格选择]修改器,按下键盘上的“4”键进入其[多边形]子对象级别,此文字部分对应的多边形表面已经被正确选中了,如图2.121所示。图2.121注:初学者在使用[图形合并]命令时,一定要注意文字的顶点是否存在问题,如果有问题的话,就要马上解决,以避免图形合并后出错。

66.为“炮弹”添加[面挤出]修改器

步骤01:将修改过的文字与“炮弹”模型进行[图形合并]操作。在[修改]面板中为其添加一个[网格选择]修改器,按下键盘上的“4”键进入其[多边形]子对象级别,此时文字部分对应的多边形表面已经被正确选中了。

步骤02:将[修改]面板中的[网格选择]修改器删除,再为其添加一个[面挤出]修改器,设置其下的[数量]值为0.3,此时视图中炮弹模型的相应多边形表面出现了挤出效果,如图2.122所示。图2.122

67.创建炮弹散布平面

在顶视图中创建一个平面,在[创建方法]中点选[正方形]选项,设置[长度]和[宽度]值均为245,[长度分段]和[宽度分段]值均为4,并命名为“散布平面”,在各视图中将其调整至如图2.123所示的位置。图2.123

68.散布炮弹

步骤01:选择“炮弹”模型,进入[创建]面板中,选择[复合对象]模型,按下按钮,再按下按钮,点取视图中的“散布平面”对象,如图2.124所示。

步骤02:进入[修改]面板,设置[散布对象]卷展栏中[重复数]值为11,取消对[垂直]复选框的勾选。现在的“炮弹”模型分布看起来还是非常呆板,所有“炮弹”上文字的朝向都相同,最好给它们一些随机的效果,如图2.124所示。注:[重复数]用于设置散布对象分配在散布平面的复制数目,这个值可以设得很高,例如为了表现头发的效果,可以设为5000左右。而勾选[垂直]选项后,每一个复制的散布对象都与它所在的顶点、面或边界垂直,否则它们都保持与原始散布对象相同的方向。

步骤03:在[变换]卷展栏的[旋转]参数组下设置X值为500,现在的“炮弹”对象分布更真实了,效果如图2.124所示。注:[旋转]参数组可以设置散布对象在3个轴向上随机旋转。图2.124

步骤04:选择“散布平面”对象,将其删除,然后再选择“炮弹”模型,单击鼠标右键将其转化为[可编辑多边形]。进入[修改]面板,单击[元素]子对象级别,在视图中点选“炮弹”模型下的平面,将其删除。至此,散落炮台上的“炮弹”模型设置完毕,如图2.125所示。图2.125

69.建立水滴网格平面

在顶视图中创建一个平面,在[创建方法]中点选[正方形]选项,设置[长度]和[宽度]值均为150,[长度分段]和[宽度分段]值均为20,并命名为“水滴网格平面”,在视图中将其调整至如图2.126所示的位置。

70.为水滴网格平面添加[体积选择]修改器

选择“水滴网格平面”,在修改器列表中为其添加一个[体积选择]修改器。设置[堆栈选择层级]为[顶点],再点选[曲面特征]为[纹理贴图],按下[纹理贴图]选项下的贴图按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[噪波]选项,这样,就为[曲面特征]指定了一张[噪波]贴图。在视图中可以看到,平面上的点呈现出各种颜色,如图2.127所示。图2.126图2.127注:[体积选择]修改器与[网格选择]修改器作用相同,用于选择点、边、面子对象集合,并向上传递给其后的修改命令。它们的优势在于指定了其他修改命令后,可以轻易地返回对象的创建参数中,任意加减点面的数目,而不致于破坏对象修改后的形态,还可以用贴图来指定选择的区域。而[体积选择]修改器的优势在于可以用贴图来控制选择的元素。

71.设置噪波贴图

步骤01:按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],用鼠标将[修改]面板中[曲面特征]下的[纹理贴图]拖曳至一个空的材质球上,在弹出的[实例(副本)贴图]对话框中选择[实例]方式。

步骤02:选择[噪波参数]卷展栏下的[噪波类型]为[规则],调整[大小]值为0.8,如图2.128(左)所示。

步骤03:单击[坐标]卷展栏下[源]后的下拉列表,选择[顶点颜色通道]类型。在[输出]卷展栏下,勾选[启用颜色贴图]选项,在[颜色贴图]参数组下点击[单色]选项,点击下方曲线最右侧的顶点,在底部第2个数值输入框中输入0,此时曲线右侧的点与左侧的点形成了一条直线,然后按下[添加点]按钮,在直线的中间位置单击3下鼠标左键,加入3个顶点,使用[移动工具]将它们调整至如图2.128所示的位置。图2.128

72.为“水滴网格平面”添加[FFD 4×4×4]修改器

选择“水滴网格平面”,在修改器列表中为其添加一个[FFD 4×4×4]修改器。进入修改器的[控制点]子对象级别,调整控制点的位置,得到如图2.129所示的效果。图2.129

73.创建水滴网格

进入[创建]面板中,选择[复合对象]选项,按下按钮,在透视图中点击鼠标创建一个水滴网格,命名为“洒落的油”。注:[水滴网格]是3ds Max6新增的一项建模功能,类似于以前版本的一些变形球插件,在制作一些简单的变形球堆积的模型方面还是很快捷的。它的出现为我们在3ds Max内部提供了一种新的建模技术和思路,特别是[水滴网格]和3ds Max6新增的Particle Flow粒子系统配合使用还是不错的,可以预见这种建模技术会得到继续完善。

74.调整水滴网格

步骤01:选择水滴网格,在[修改]面板中按下[水滴对象]参数组下的按钮,单击视图中的“水滴网格平面”对象,则“水滴网格平面”会出现在[水滴对象]的列表中。在视图中变形球已经分布在选择平面上,调节[修改]面板中的[大小]值为6,[张力]值为0.3。

步骤02:设置[计算粗糙度]下的[视口]和[渲染]值均为5,勾选[使用软选择]选项,设置[最小大小]值为3,将其改名为“洒落的油”,如图2.130所示。图2.130注:不勾选[使用软选择]选项,对依附平面所做的软选择则不会对水滴网格起作用。

75.删除遮栏的水滴网格

使用[缩放]工具在前视图中将“洒落的油”的高度缩小,使它稍微薄一点,然后将“水滴网格平面”隐藏。在修改器列表中为其添加一个[切片]修改器,进入修改器的[切片平面]子对象级别,在左视图中调整切片平面的位置,使其刚好位于“洒落的油”的中心,然后点选[移除底部]选项,则“洒落的油”处于切片平面以下部位的模型被删除,如图2.131所示。图2.131

76.创建标识文字

步骤01:在左视图中使用[文字]工具创建内容为“ATC标准化教材”的文本,将其命名为“文字”,并设置[大小]值为40,[字间距]值为11.5,[字体]为[黑体]。

步骤02:选择“文字”,在[修改]面板的[渲染]卷展栏中勾选[在渲染中启用]和[在视口中启用]两个选项,并设置[厚度]值为1,在视图和渲染中就可以使样条线具有厚度,如图2.132所示。图2.132

77.旋转炮身

选择炮身的所有部分,将其成组,然后在左视图中配合[旋转工具]将该组旋转,使炮口倾斜向上,如图2.133所示。

78.为所有模型指定材质

配合“Ctrl+A”快捷键,选择场景中所有模型。按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],将一个空的材质球指定给所选模型。这样,所有模型都被赋予了默认的基础材质,如图2.134所示。图2.133图2.134

79.创建摄影机

使用视图控制工具调整透视图到合适的角度,然后按下“Ctrl+C”快捷键,以当前的透视图视角建立一架摄影机,所有参数都保持默认,如图2.135所示。图2.135

80.建立“无缝背景”

步骤01:在前视图中使用[线]工具创建一条如图2.136所示的样条线,命名为“无缝背景”。

步骤02:选择“无缝背景”,在修改器列表中为其添加一个[挤出]修改器,设置[数量]值为5200,此时“无缝背景”已经由样条线挤出成了三维模型,而且地面和墙面的接缝位置非常光滑,丝毫看不到任何接缝,如图2.136所示。图2.136

81.创建天光

按下[灯光]面板中的按钮,在顶视图中通过拖曳鼠标创建一盏天光。由于是对整个空间进行照明,所以它的位置并不重要,只要方便选择就好。选择创建好的天光,进入[修改]面板,设置[倍增]值为1.5,[天空颜色]的RGB值为(226,222,255),如图2.137所示。图2.137

82.设置高级照明和渲染尺寸

步骤01:执行[渲染>光跟踪器]菜单命令,在弹出的[渲染设置]窗口的[高级照明]选项卡中勾选[活动]选项,开启高级照明,设置[光线/采样数]值为300,得到更完美的天光照明效果。

步骤02:执行[渲染>渲染设置]菜单命令,在弹出的[渲染设置]窗口的[公用]选项卡中设置[输出大小]参数组下的[宽度]值为800,[高度]值为480,如图2.138所示。图2.138

83.渲染成品

渲染当前场景,效果如图2.139所示。2.3.2 基础放样建模——香蕉【范例分析】

在本例中我们将使用放样建模来制作香蕉,通过这个范例可以熟悉放样建模的整体制作流程。其中包含的知识点有:放样的基本流程、放样的[缩放]功能等,以及如何为放样对象赋予材质。最终渲染效果如图2.140所示。图2.139图2.140【场景分析】

打开配套光盘提供的初始场景文件。场景中的样条线都是制作香蕉的原始样条线,按键盘上的“H”键,打开[从场景选择]窗口,可以查看到场景中所有的对象名称,如图2.141所示。【制作步骤】

1.创建香蕉基本形体

在场景中选择“路径”,在[创建]面板的[标准基本体]下拉列表中选择[复合对象],按下按钮,再按下按钮,拾取作为截面图形的“截面图形”,如图2.142所示。图2.141图2.142

2.调整香蕉外形

选择放样模型,在[变形]卷展栏中按下按钮,会弹出一个[缩放变形]窗口。确认该窗口顶部工具栏中的[均衡]按钮处于按下状态,将窗口左侧的点向下拖曳,再按下[插入角点]按钮在线上加入若干控制点,调节所有的控制点位置大体如图2.143所示。框选所有控制点,用鼠标右键单击任意一个控制点,在弹出的选项中选择[Bezier角点]选项,调整所有点的控制滑杆,直到效果如图2.143所示。至此,建模工作就完成了,下面我们为场景制作灯光和材质。有基础的读者完全可以单独完成本例;如果是初学者,建议先完成“第3章 3ds Max材质技术”的练习后,再回来完成本例后面的部分。图2.143

3.为香蕉指定材质

步骤01:选择放样模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个空的材质球指定给场景中的香蕉,在[明暗器基本参数]卷展栏的下拉列表中选择[各向异性]。

步骤02:在[反射高光]参数组中设置[高光级别]为30,[光泽度]为25。

步骤03:在[贴图]卷展栏中按下[漫反射颜色]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[位图]类型,弹出[选择位图图像文件]对话框,选择配套光盘提供的“BananaMark.jpg”文件。

步骤04:在[漫反射颜色]贴图通道的[坐标]卷展栏下设置U向[偏移]值为0.11,V向的[平铺]值为0.94。渲染当前场景,此时香蕉模型上已经出现了逼真的图案,如图2.144所示。

步骤05:用同样方法为凹凸通道赋予配套光盘中提供的该贴图文件,然后设置凹凸通道的强度为80左右,以增加凹凸的质感。当然,还有更简单的方法来实现此步,但是建议初学者最好能够重复上面的步骤以熟练材质的操作,如图2.145所示。图2.144图2.145

4.复制新的香蕉并指定材质

将场景中的香蕉模型复制两个,按图2.146所示位置摆放,用上面提到的方法为它们指定材质。需要注意的是,漫反射通道中的贴图需要使用配套光盘中提供的另外两张香蕉贴图,分别是“13629873.jpg”和“Banana.jpg”,至于[偏移]和[平铺]值要根据实际情况进行调节,完成的效果如图2.146所示。

5.创建地面

创建一个[平面]对象作为地面,设置[长度]和[宽度]值均为600,放置位置如图2.147所示。图2.146图2.147

6.赋予地面材质

步骤01:选择地面模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个空的材质球指定给场景中的地面。

步骤02:在[贴图]卷展栏中按下[漫反射颜色]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[位图]类型,弹出[选择位图图像文件]对话框,选择配套光盘提供的“992128——006-embed.jpg”文件。

步骤03:在[漫反射颜色]贴图通道的[坐标]卷展栏下设置U向[偏移]值为1.6,W向的[角度]值为36。渲染当前场景,此时地面模型上已经出现了布纹图案,如图2.148所示。图2.148

7.创建灯光

步骤01:进入[创建]面板,按下[灯光]按钮,再按下其下的按钮,在视图中拖曳鼠标创建一盏聚光灯,将其作为投影灯光。

步骤02:在各视图中调节灯光位置,如图2.149所示。在[修改]面板中勾选[阴影]下的[启用]选项,设置阴影类型为[阴影贴图]方式;在[聚光灯参数]卷展栏中设置[聚光区/光束]值为50,[衰减区/区域]值为63;在[阴影参数]卷展栏中设置[密度]值为12,因为还要创建天光,所以正常的投影应该很浅,而提高此值是为了让阴影更深些。

步骤03:按下[灯光]面板中的按钮,在顶视图中拖曳鼠标创建一盏天光。由于是对整个空间进行照明,所以它的位置并不重要,只要方便选择就好。选择天光,进入[修改]面板,设置[倍增]值为0.65,默认[天空颜色],渲染当前场景,如图2.149所示。

8.设置高级照明

执行[渲染>光跟踪器]菜单命令,在弹出的[渲染设置]窗口的[高级照明]选项卡中勾选[活动]选项,开启高级照明,设置[光线/采样数]值为300,得到更完美的天光照明效果,如图2.150所示。调整合适的输出尺寸,渲染当前场景,效果如图2.151所示。图2.149图2.150图2.1512.3.3 拟合放样建模——化妆品瓶【范例分析】

在本例中我们将使用拟合放样建模来制作一个化妆品瓶,通过这个范例可以熟悉[拟合工具]的使用流程。其中包含的知识点主要是[拟合工具]的使用,最终渲染如图2.152所示。【场景分析】

打开配套光盘提供的初始场景文件,场景中的样条线都是制作化妆品瓶的原始样条线。按键盘上的“H”键,打开[从场景选择]窗口,可以查看到场景中所有的对象名称,如图2.153所示。图2.152图2.153【制作步骤】

1.创建基本瓶体

选择“瓶子-路径”对象,在[创建]面板中选择[复合对象],按下按钮,再按下按钮,选择作为放样的截面图形“瓶子-图形”对象,这样一个基本放样对象就产生了,如图2.154所示。图2.154

2.y轴拟合

选择基本放样对象“Loft 01”,进入其[修改]面板,按下[变形]卷展栏中的按钮,在弹出的[拟合变形]窗口中按下[v均衡]按钮,使其弹起,这样就取消了xy轴的均衡设置。确认当前[显示y轴]按钮被按下,然后按下[获取图形]按钮,拾取瓶子的侧截面图形“瓶子-Y曲线”,此时完成瓶子侧面基本模型的制作,如图2.155所示。如果模型显示不正确,那么可以多按下[拟合变形]窗口的[逆时针旋转90°]按钮几次,直到效果正确为止。注:拟合放样的整个流程如下:先建立一个基础的放样模型,然后再对这个模型的x轴(或y轴)进行拟合挤压,y轴(或x轴)也进行拟合挤压,最终形成需要的外形。利用3ds Max拟合功能进行放样操作时,首先应该清楚哪个是要放样的基本截面图形,哪个是x轴拟合图形,哪个是y轴拟合图形。以路径的方向作为正视图,向上的方向为x轴拟合的方向,向右的方向为y轴拟合的方向。图2.155

3.x轴拟合

保持基本放样对象仍然处于被选择状态,在[拟合变形]窗口中按下[x轴]按钮,然后确认[获取图形]按钮被按下,在透视图中点取瓶子的侧截面图形“瓶子-X曲线”,此时瓶子的外轮廓模型就完成了,如图2.156所示。如果模型显示不正确,可以多按下[拟合变形]窗口中的[逆时针旋转90°]按钮几次,直到效果正确为止。

4.绘制瓶盖侧轮廓剖面线

进入[创建]面板的[图形]选项中,在[样条线]选项下按下[线]按钮,在前视图中绘制瓶盖侧轮廓剖面。进入[修改]面板,在[顶点]子对象级别下调节样条线上3个点的形状,如图2.157所示。图2.156图2.157

5.添加车削修改器

选择瓶盖侧轮廓剖面线,在修改器列表中加入[车削]修改器,将[分段]值设置为32,并勾选[焊接内核]选项,如图2.158所示。

6.创建瓶环

在3ds Max的[创建]面板中,选择[标准基本体],创建一个[管状体],设置[半径1]值为20,[半径2]值为25,[高度]值为6,将其放置在如图2.159所示的位置。至此,瓶子的建模工作就完成了,下面我们为场景制作环境、灯光和材质。有基础的读者可以继续单独完成本例的制作;如果是初学者,还是建议先完成第3章有关材质的练习后,再回来完成本例后面的部分。图2.158图2.159

7.设置渲染尺寸并创建摄影机

步骤01:按下主工具栏中的[渲染设置]按钮,在弹出的[渲染设置]窗口的[公用]选项卡中,设置[宽度]值为480,[高度]值为640。

步骤02:调整透视图的角度,按下“Ctrl+C”快捷键,以当前的透视图角度创建一架摄影机。选择新创建的摄影机,在[修改]面板中设置[镜头]值为 84,[视野]值为24,如图2.160所示。图2.160

8.建立反光板

分别创建两个[长方体]作为地面和墙面,参数设置及位置如图2.161和2.162所示。创建一个[长方体]对象作为反光板,设置[长度]值为150,[宽度]值为100,[高度]值为2.5。将其复制3个,放置位置如图2.163所示,然后将四块反光板隐藏,在后面赋予材质的时候再将它们显示出来。图2.161图2.162

9.创建主光

步骤01:进入[创建]面板,按下[灯光]按钮,按下其下的按钮,在视图中拖曳鼠标创建一盏聚光灯,将其作为投影灯光,如图2.164所示。

步骤02:在各视图中调节灯光位置,如图2.164所示。在[修改]面板中勾选[阴影]下的[启用]选项,设置阴影类型为[区域阴影]方式,设置[倍增]值为0.5,并在[聚光灯参数]卷展栏中设置[聚光区/光束]值约为34,[衰减区/区域]值约为63,位置和参数如图2.164所示。渲染当前场景,效果如图2.165所示。图2.163图2.164图2.165

10.创建天光并设置高级照明

步骤01:按下[灯光]面板中的按钮,在顶视图中拖曳鼠标创建一盏天光。由于是对整个空间进行照明,所以它的位置并不重要,只要方便选择就好。选择天光,进入[修改]面板,设置[倍增]值为0.8,默认[天空颜色],如图2.166所示。

步骤02:执行[渲染>光跟踪器]菜单命令,在弹出的[渲染设置]窗口的[高级照明]选项卡中勾选[活动]选项,开启高级照明,设置[光线/采样数]值为90,如图2.166所示。该选项的默认值为250,对于测试渲染来说,默认值偏高,会降低渲染速度;在最终渲染时,可以将此值调高。图2.166

11.设置墙面材质

选择墙面模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个未用的材质球指定给场景中的墙面。将材质名称命名为“墙面”,调节漫反射颜色的RGB值为(230,230,230),是一种非常浅的灰色,如图2.167所示。

12.设置地面材质

步骤01:选择地面模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个未用的材质球指定给场景中的地面,将材质名称命名为“地面”。

步骤02:在[反射高光]参数组中设置[高光级别]为104,[光泽度]为53。

步骤03:在[贴图]卷展栏中按下[漫反射颜色]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[位图]类型,弹出[选择位图图像文件]对话框,选择配套光盘提供的“桌面木头.jpg”文件。

步骤04:使用同样方法为凹凸通道赋予配套光盘中提供的该贴图文件,然后设置凹凸通道的强度为80左右,以增加凹凸的质感,如图2.168所示。图2.167图2.168

13.设置瓶子材质

步骤01:选择瓶子模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个未用的材质球指定给场景中的瓶子,在材质名称处将其命名为“瓶子”。按下[标准]材质按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[光线跟踪]材质,参数面板中的设置如图2.169(左)所示,然后按下按钮,将标准材质转换为光线跟踪材质。图2.169

步骤02:在[反射高光]参数组中设置[高光级别]值为82,[光泽度]值为35。

步骤03:在[贴图]卷展栏中按下[漫反射颜色]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[位图]类型,弹出[选择位图图像文件]对话框,选择配套光盘提供的“商标.psd”文件。

步骤04:在[贴图]卷展栏中按下[凹凸]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[噪波]贴图类型,并设置[噪波参数]卷展栏中的[大小]值为0.1,最后设置凹凸通道的强度为50左右,以增加凹凸的质感,如图2.169(中)所示。渲染当前场景,效果如图2.169(右)所示。观察发现表面的贴图有问题,它并没有出现在瓶子的正前方。下面,我们为瓶子添加一个[UVW贴图]修改器来修正这个错误。

14.为瓶子赋予贴图坐标

选择瓶子模型,在[修改]面板中为其加入一个[UVW贴图]修改器,选择[平面]贴图方式,设置[长度]值为211,[宽度]值为151。渲染当前场景,贴图效果如图2.170所示。

15.为瓶盖赋予材质

步骤01:选择瓶盖模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个未用的材质球指定给场景中的瓶盖,在材质名称处将其命名为“瓶盖”。按下[标准]材质按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[光线跟踪]材质,然后按下按钮,将标准材质转换为光线跟踪材质。图2.170

步骤02:在[反射高光]参数组中设置[高光级别]值为559,[光泽度]值为61,调节[漫反射颜色]的RGB值为(243,243,243),调节[反射]颜色的RGB值为(34,34,34),使该材质具有轻微的反射效果。

步骤03:在[贴图]卷展栏中按下[凹凸]贴图通道后的按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]中,双击[噪波]贴图类型,并设置[噪波参数]卷展栏中的[大小]值为0.1,最后设置凹凸通道的强度为50左右,增加凹凸的质感。渲染当前场景,效果如图2.171所示。图2.171

16.为瓶环赋予材质

步骤01:选择瓶环模型,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择任意一个未用的材质球指定给场景中的瓶环,在材质名称处将其命名为“瓶环”。

步骤02:按下[标准]材质按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[光线跟踪]材质,然后按下按钮,将标准材质转换为光线跟踪材质。

步骤03:在[明暗处理]下拉列表中选择[金属]选项,调节[漫反射颜色]的RGB值为(255,224,128),调节[反射]颜色的RGB值为(240,240,240),使该材质具有轻微的反射效果。

步骤04:设置[高光级别]值为260,[光泽度]值为90,渲染效果如图2.172所示。图2.172

17.加载HDRI图片

步骤01:执行[渲染>环境]菜单命令,在弹出的[环境和效果]窗口中按下[环境贴图]项下的长按钮,弹出[材质/贴图浏览器]对话框,在其中选择[位图],在弹出的[选择位图图像文件]对话框中打开配套光盘中提供的“331陈hdr.hdr”文件,默认HDRI加载设置对话框中的设置,如图2.173(左)所示。

步骤02:将[环境贴图]选项下的按钮拖曳到[材质编辑器]的一个空材质球上,选择[实例]方式,在[坐标]卷展栏中设置[贴图]为[球形环境],并调节U向偏移值为-0.18,[模糊偏移]值为0.05。

步骤03:按下按钮,在弹出的[指定裁剪/放置]窗口中设置裁剪的区域,然后勾选[应用]选项,渲染效果如图2.173(右)所示。图2.173

18.显示隐藏的反光板并赋予材质

将隐藏的四块反光板显示出来。按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择一个新的材质球,将名称命名为“四块反光板”,设置[漫反射]颜色为纯白,[自发光]的强度值为100。然后按下[漫反射]贴图通道后的贴图按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[输出]贴图,在[输出]卷展栏中设置[RGB偏移]值为1。进行渲染测试,可以看到,这时瓶身的反射图案中出现了白色的反光板,如图2.174所示。

19.创建单块反光板

步骤01:再创建一个[长方体]对象作为反光板,设置[长度]值为370,[宽度]值为70,[高度]值为4。

步骤02:选择新建立的反光板,按下主工具栏中的[高光对齐]按钮,按住鼠标左键在瓶身上移动,反光板的位置也在随之变化,将鼠标指针停留在瓶子正面的一侧折角处,如图2.175所示。图2.174图2.175注:很多读者都没有使用过[高光对齐]工具,其实这个工具很好用。在场景中创建灯光后,使用该工具可以决定对象上高光的位置。但在本步中,我们使用该工具放置的对象不是灯光,而是任意多边形对象。它可以使选择对象的反射图案精确出现在其他对象的表面。

20.设置反光板材质

选择新建的单块反光板,按下键盘上的“M”键打开[材质编辑器],选择一个新的材质球,将名称命名为“单块反光板”,设置[漫反射]颜色为纯白,[自发光]的强度值为100,然后按下[漫反射]贴图通道后的贴图按钮,在弹出的[材质/贴图浏览器]对话框中双击[输出]贴图,在[输出]卷展栏中设置[RGB偏移]值为0.4。进行渲染测试,可以看到,这时瓶身的侧面反射图案中也出现了白色的反光板,如图2.176所示。图2.176

21.设置抗锯齿

按下主工具栏中的[渲染设置]按钮,在弹出的窗口中进入[渲染器]选项卡,勾选[抗锯齿]和[启用全局超级采样器]两个选项。进入[光线跟踪器]选项卡,勾选[全局光线抗锯齿器]选项下的[启用]选项,如图2.177所示。

22.最终渲染效果

对当前场景进行渲染,得到的最终效果如图2.178所示。图2.177图2.1782.3.4 多边形建模——卡通猫【范例分析】

本例中将学习制作一只卡通猫的模型,了解一下使用多边形建造卡通生物模型的流程,最终效果如图2.179所示。本例的知识点包括点、线、面的空间编辑,[对称]修改器,多边形的各种命令如[切角]、[挤出]、[插入]、[剪切]、[平面化]和[倒角]工具等。【场景分析】

打开配套光盘提供的初始场景文件,场景中没有任何对象,但是3个正视图中都设置了参考背景图片,在建模的时候要时刻参考背景图片对模型进行编辑,如图2.180所示。图2.179图2.180注:如果没有显示背景图片,请按下面的操作方法进行设置:首先选择顶视图,使用键盘快捷键“Alt+B”打开[视口背景]对话框,在左下角的[视口]下拉列表中选择[顶]视图,按下[背景源]参数组下的[文件]按钮,在弹出的[选择背景图像]对话框中,选择配套光盘中的“顶视图.jpg”文件,按下[打开]按钮。在[视口背景]对话框中选择[匹配视图]并勾选[显示背景]复选框,按下[确定]按钮,这样参考文件“顶视图.jpg”就显示在[顶]视图中了。用同样的方法分别在[前]视图和[左]视图中打开配套光盘中的“前视图.jpg”和“左视图.jpg”文件,并采取相同的设置,这样3个背景参考图片就显示在相应的视图窗口中了。【制作步骤】

1.创建球体作为头部模型

在透视图中建立一个[球体],设置[半径]值为45,[分段]值为18,放置在图2.181所示的位置,然后使用[移动工具]和[缩放工具]调整各个轴向的比例,直到与背景图片的头部尺寸完全吻合。

2.为球体添加修改器

在[修改]面板中为球体添加一个[编辑多边形]修改器,进入[顶点]子对象级别,在前视图中缩放图中的两排顶点,如图2.182所示。图2.181图2.182

3.删除头部一半

在[修改]面板中进入[多边形]子对象级别,在前视图中框选头部右侧多边形表面,将其删除,如图2.183所示。图2.183

4.添加[对称]修改器

退出[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,在[修改]面板中再添加一个[对称]修改器,点选[镜像轴]选项下的X选项,勾选[翻转]选项,头部的另一侧出现了,如图2.184所示。图2.184

5.调整眼白上方顶点

进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,在前视图选择图2.185(左)所示的顶点,参考背景图中眼白的轮廓,使用[移动工具]将其移动到图2.185(右)所示的位置。图2.185

6.为眼白底部连接出新边

进入[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,框选图2.186所示的边。在[修改]面板中按下按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[连接边]对话框中默认[分段]值为1,使所选的边被等分,按下按钮。

7.调整眼白顶点

进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,在前视图依次选择如图2.187所示的5个顶点,使用[移动工具]将其移动到如图所示的位置。图2.186图2.187

8.在左视图中调整顶点位置

进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,在左视图选择如图2.188所示的顶点,使用[移动工具]将其移动到如图所示的位置。

9.使用[插入]命令细化眼白

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.189所示的多边形,在[修改]面板中按下按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[插入多边形]对话框中默认[插入量]值为1,[插入类型]为[组],使所选多边形向内收缩并产生一个新的边框,按下按钮。图2.188图2.189

10.删除无用表面并调整边的位置

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.190(上)所示的多边形,将其删除,然后选择如图2.190(下)所示的边,将其移动到面部的中心位置。

11.向内挤出眼白

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.191所示的多边形。按下[修改]面板中[挤出]按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[挤出多边形]对话框中设置[挤出高度]值为-1,[挤出类型]为[组],按下按钮。图2.190图2.191

12.删除无用表面

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.192所示的多边形,将其删除。注:这些多边形面在开启[对称]修改器后是无用的,所以将其删除,也可以节省系统资源。

13.向外挤出眼白并删除无用表面

步骤01:进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择眼白位置对应的多边形。按下[修改]面板中[挤出]按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[挤出多边形]对话框中设置[挤出高度]值为1.5,[挤出类型]为[组],按下按钮。

步骤02:继续在[多边形]子对象级别下选择如图2.193所示的多边形,将其删除。图2.192图2.193

14.为模型添加[涡轮平滑]修改器

退出[编辑多边形]修改器的子对象级别,在[修改]面板中为模型加入一个[涡轮平滑]修改器,设置[迭代次数]值为2,勾选[等值线显示]选项,光滑效果如图2.194所示。注:[涡轮平滑]修改器是3ds Max7.0版加入的一个修改器,与早期同类的[网格平滑]修改器不同的是:在相同的[迭代次数]值下,前者视图中的显示和刷新速率极高,但是并没有后者提供的几种光滑类型可选。

15.修正模型光滑后的中间接缝

进入[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,选择如图2.195所示的边,在前视图中将其向右移动,直到模型中间的接缝消失为止。图2.194图2.195

16.使用[挤出]命令制作耳朵

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择耳朵部位对应的多边形表面。按下[修改]面板中[挤出]按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[挤出多边形]对话框中设置[挤出高度]值为3,[挤出类型]为[组],按下按钮,如图2.196所示。图2.196

17.再次[挤出]耳朵

确认上步挤出的多边形处于被选择状态,在[修改]面板中再次按下[挤出]按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[挤出多边形]对话框中设置[挤出高度]值为10,[挤出类型]为[组],按下按钮,如图2.197所示。图2.197

18.调整耳朵的大体形状

进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,在当前视图中依次选择如图所示的8个顶点,配合[移动工具]将其调整到如图2.198所示的位置,直到与背景图片的耳朵外轮廓大体吻合。图2.198

19.调整耳朵边缘的厚度

进入[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,依次选择如图所示的边,配合[移动工具]将其调整到如图2.199所示的位置,直到耳朵的边缘变薄,调整后的效果如图2.200所示。图2.199图2.200

20.使用[插入]命令插入耳廓

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图所示的多边形。在[修改]面板中按下按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[插入多边形]对话框中设置[插入量]值为2,[插入类型]为[组],按下按钮,使所选多边形向内收缩,如图2.201所示。图2.201

21.使用[从边旋转]命令制作耳窝

进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图所示的多边形。在[修改]面板中按下[从边旋转]按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[从边旋转多边形]对话框中按下[当前转枢]右侧的按钮,然后点击所选多边形最左侧的边,再设置[角度]值为-30,按下按钮。此时所选多边形沿拾取的边顺时针旋转了30°,形成了耳窝,如图2.202所示。图2.202

22.修改错误顶点

在透视图中将视角转到耳朵的后面,观察有两个顶点穿透了耳朵。进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,依次选择如图所示的出错的两个顶点,配合[移动工具]将其位置修改正确,如图2.203所示。图2.203

23.调整耳朵弯曲形状

步骤01:进入[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,选择耳朵中部的一条边,在[修改]面板中按下[环形]按钮,此时耳朵上与该边平行的所有边都被选中。

步骤02:在[修改]面板中按下按钮右侧的[设置]按钮,在弹出的[连接边]对话框中默认[分段]值为1,使所选的边被等分,然后按下按钮。

步骤03:确认当前仍处于[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,选择图中刚连接好的新边,配合[移动工具]将其向耳朵后方拖曳,使耳朵产生弯曲,如图2.204所示。图2.204

24.在左视图中调节耳朵外轮廓顶点位置

进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,选择如图所示的耳朵外轮廓顶点,调整其位置如图2.205所示。图2.205

25.凹陷耳窝

步骤01:进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.206(左)所示的多边形。

步骤02:单击鼠标右键,在弹出的右键四元菜单中选择[剪切]命令,用鼠标在图2.206 (中)所示的位置进行剪切。

步骤03:进入[编辑多边形]修改器的[边]子对象级别,选择图中刚剪切出的新边,配合[移动工具]将其向头的内部拖曳,产生耳窝凹陷的形状,如图2.206(右)所示。图2.206

26.在左视图中调节耳朵外轮廓顶点位置

在[修改]面板中退出[编辑多边形]修改器的子对象级别,点击[涡轮平滑]修改器,此时视图中卡通猫的模型呈光滑显示,但是耳朵的外形比参考图稍小了一些。重新进入[编辑多边形]修改器的[顶点]子对象级别,选择如图2.207所示的顶点,配合[移动工具]将其向外移动一定距离,然后再次点击[涡轮平滑]修改器,此时视图中卡通猫模型的耳朵比例正常了。

27.挤出卡通猫嘴部的多边形

再次退出[涡轮平滑]修改器,进入[编辑多边形]修改器的[多边形]子对象级别,选择如图2.208所示的多边形。按下[修改]面板中的按钮,将鼠标指针放在该多边形上并进行拖曳,使所选多边形向外部挤出一定距离。图2.207图2.208

28.继续细化卡通猫嘴部的多边形

重复上步的操作,再次对选择的多边形进行挤出,然后配合[移动工具]将其调整至如图2.209所示的效果。图2.209图2.210

29.完成制作卡通猫头部

对选择的多边形再次进行挤出,然后配合[移动工具]将其调整至如图2.210所示的形状。点击[涡轮平滑]修改器,此时视图中卡通猫模型的头部与参考图已经基本一致了,至此,卡通猫的头部制作完成。下面,我们来制作卡通猫的身体。

30.剪切卡通猫颈部

依次关闭[修改]面板中[对称]修改器和[涡轮平滑]修改器前的小灯泡,使这两个修改器失效,这样模型只剩下一半,然后进入[顶点]子对象级别,单击鼠标右键,在弹出的四元菜单中选择[剪

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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