Alias 手表教程

1、第一輯簡(jiǎn)介在這一系列的演示教程中我們將涉及到各種不同類型的建模技巧。其中我將主要講述的一個(gè)技巧，大多數(shù)人稱之為“拖拉控制點(diǎn)（pulling CVs）”方法，這種方法也有一些其他的叫法，比如“直接建模（Direct Modeling）法”，而我認(rèn)為真正能最貼切最合適地描述這種技巧的稱謂應(yīng)該叫做“自然曲面法（Natural Surfacing）”。我主要將演示的各種例子的關(guān)鍵在于用很少的曲線（Curves）來(lái)創(chuàng)建曲面，而這些曲面（Surfaces）的數(shù)量也不多。我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一些十分光滑順暢的完整的面而不是由一些小面修修補(bǔ)補(bǔ)搭建起來(lái)，最終還不能很好的達(dá)到曲率連續(xù)性要求的面。我發(fā)現(xiàn)當(dāng)我掌握的技巧越

2、來(lái)越多時(shí)，我能想到的應(yīng)對(duì)不同問(wèn)題的解決方案也會(huì)越來(lái)越多。我已經(jīng)用這種技巧在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)了很多實(shí)際產(chǎn)品。這只是AliasStudio提供給我們的諸多獨(dú)特技巧其中之一。這種方法是那些采用實(shí)體建模為基礎(chǔ)的建模軟件所不能比擬的。（當(dāng)然實(shí)際選用哪種軟件才能獲得更佳效果取決于你的工作伙伴以及你的下游工作流程）作為演示這種技術(shù)的平臺(tái)，我選擇了一款看上去像是Nike, Suunto或 Polar設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)型手表。之所以選擇這個(gè)模型，是因?yàn)樗性S多彎折的地方，整個(gè)手表的形態(tài)極為流暢和具有動(dòng)感，更重要的是它上面那塊形態(tài)十分硬朗的液晶顯示屏幕，需要非常好的控制它的形狀，才不至于顯得十分僵硬。這不是一篇“如何制

3、作一款手表”的教程，而是演示了如何運(yùn)用這種技術(shù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。優(yōu)秀的曲面取決于優(yōu)秀的構(gòu)線。這款手表的表面需要具備一定的弧度。加上這個(gè)要求之后我們就可以來(lái)討論如何讓有機(jī)曲面和無(wú)機(jī)曲面之間做到比較完美的過(guò)渡銜接用revolve來(lái)創(chuàng)建這個(gè)產(chǎn)品的核心部件無(wú)疑是最簡(jiǎn)單的方法，這就需要從一根曲線開(kāi)始。這里看到的這根曲線上有若干CV點(diǎn)以達(dá)到我想要的形狀。在整個(gè)這篇文章中，我們始終不變的主題是使用盡量少的CV點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建我們想要的造型。這么做的原因是曲面和曲線一樣，都是由CV的分布方式來(lái)定義的，當(dāng)CV點(diǎn)越多時(shí)，曲面上產(chǎn)生意想不到的突起或棱角的機(jī)會(huì)便會(huì)越大。我經(jīng)常反復(fù)不斷的重建我的模型以使我的模型上的CV數(shù)量減到最

4、低。這根曲線的上下兩端各有3個(gè)CV點(diǎn)來(lái)定義上下兩個(gè)端面，側(cè)面兩個(gè)CV則是用于精確控制曲線的曲率。另外還要說(shuō)明的是這是一根5度（5th degree）的曲線，我發(fā)現(xiàn)這種類型的曲線最適合來(lái)表達(dá)這種面，它比3度的曲線更光順，同時(shí)又沒(méi)有7度的曲線那么消耗系統(tǒng)資源。順便還要說(shuō)一下，在曲率圖上顯示出來(lái)的曲率半徑最小的地方正是后期要增厚來(lái)固定表帶的地方。提早為后期的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備會(huì)對(duì)之后的工作帶來(lái)很大的便利。關(guān)于Revolve面處理Revolve面時(shí)我們最頭疼的問(wèn)題就是“極點(diǎn)”了，也就是所有的CV點(diǎn)和形參線（isoparms）匯聚在一起的那個(gè)點(diǎn)。如果你曾今點(diǎn)選過(guò)這個(gè)地方的面的話，你就知道這個(gè)地方的東西非常雜亂

5、無(wú)章，無(wú)數(shù)的點(diǎn)線面互相重疊著堆積在一起。在極點(diǎn)的位置上，曲面的UV指向任何方向，也就是我們沒(méi)法獲得這一點(diǎn)上的曲面方向，并且不論是Align還是Blend Curves或者其他任何工具都無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題。避開(kāi)這個(gè)問(wèn)題，我們需要繞一個(gè)大圈子。在這里，我們將主要基于這個(gè)revolve面來(lái)構(gòu)建其余的模型切割revolve面我對(duì)這個(gè)面做了一些改動(dòng)，我把原來(lái)的revolve面切割開(kāi)并且只保留四分之一部分，然后在兩個(gè)中間的isoparm線上捕捉兩個(gè)頂點(diǎn)來(lái)畫(huà)一根直線，把這根直線沿x軸方向投影（project）到revolve面上并trim掉不需要的部分。最終的結(jié)果是一個(gè)擁有結(jié)構(gòu)線（cross-section）

6、相互交叉，兩個(gè)邊界都是單span的曲面，另一個(gè)由直線投影剪切的邊界我們暫時(shí)不去用它除非我們的設(shè)計(jì)已經(jīng)快接近尾聲了，否則一般我們要盡量避免從trim過(guò)的邊界上來(lái)創(chuàng)建新的東西。創(chuàng)建“基準(zhǔn)面”我通常會(huì)先做一些臨時(shí)面來(lái)幫助我的建模。我不知道這些面有沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)稱呼，通常我把他們稱作“基準(zhǔn)面（stub surfaces）”。等我做出我要的面之后這些基準(zhǔn)面就會(huì)被刪掉了。這些特殊的面將用來(lái)引導(dǎo)創(chuàng)建手表的主體。用Draft工具（我最喜歡的工具之一）分別沿著X和Y方向拉伸出兩個(gè)面。注意拉伸出的面是如何貼和著參考面（即原來(lái)的revolve面）的結(jié)構(gòu)線的。創(chuàng)建主體這里我用Birail工具來(lái)開(kāi)始創(chuàng)建主體面（Mast

7、er Surface）。這里的截面線（generation curve）是剛剛基準(zhǔn)面上draft出來(lái)的面的邊界，而兩根路徑線（rails）則是另外兩根單span的邊界。再次說(shuō)明一下，（在rebuild選項(xiàng)沒(méi)有打開(kāi)的情況下）新的rail出來(lái)的曲面的邊界是受到基準(zhǔn)面的span和CV結(jié)構(gòu)的影響的，而基準(zhǔn)面則繼承了一開(kāi)始的參考revolve的曲面結(jié)構(gòu)。這些步驟有什么用呢？我們現(xiàn)在得到的是一個(gè)和revolve曲面十分接近，但又沒(méi)有影響工作的“極點(diǎn)”的曲面。另外還有一個(gè)好處是，我們現(xiàn)在得到的曲面在U、V兩個(gè)方向都有5個(gè)degree。而使用revolve工具做出來(lái)的面最多只有一個(gè)方向有5度（如果你的線是5度

8、的話），另一個(gè)方向系統(tǒng)默認(rèn)只能有3個(gè)degree。我們最終的目標(biāo)是做出來(lái)的Master Surface要盡可能地貼合revolve面。我這里要說(shuō)明一下，如果用revolve面上trim過(guò)的邊界來(lái)做rail的話（也就是2 gens + 2 rails）我們得到的面很可能會(huì)更貼合revolve面，但是從trim過(guò)的面上創(chuàng)建新的曲面往往會(huì)產(chǎn)生額外的isoparm。我們第一個(gè)階段的任務(wù)是布置一個(gè)完好的結(jié)構(gòu)和CV排布，之后才是考慮外形的問(wèn)題，我們的工作才剛剛開(kāi)始四向?qū)ΨQAliasStudio的Layer Symmetry選項(xiàng)中有一個(gè)非常優(yōu)秀的雙向?qū)ΨQ工具，只要把一個(gè)物體放到一個(gè)圖層中，然后打開(kāi)圖層對(duì)稱功

9、能，這樣你就能得到一個(gè)實(shí)時(shí)更新的對(duì)稱模型，任何修改都可以在對(duì)稱模型中得到反饋。但是怎樣才能實(shí)現(xiàn)四向?qū)ΨQ呢？幸運(yùn)的是我們可以使用instances來(lái)得到一個(gè)類似的效果?，F(xiàn)在我把rail出來(lái)的面duplicate了一個(gè)，在X scale欄中我設(shè)置了-1以得到鏡像效果，然后把Copy改成了Instance。Instance是一種虛擬的拷貝，你無(wú)法修改Instance的物體，但是對(duì)原始物體的修改都會(huì)在Instance上反映出來(lái)。在這個(gè)例子中，我同時(shí)使用了Instance和Layer symmetry功能以產(chǎn)生四向?qū)ΨQ的效果。整個(gè)場(chǎng)景中只有一個(gè)面是真正可以被修改的，但是其他幾個(gè)面都會(huì)隨之同步更新。四向?qū)?/p>

10、稱示例這個(gè)例子演示了之前講述的概念。我僅僅拖動(dòng)一個(gè)CV點(diǎn)，所有四個(gè)曲面都隨之改變了。這樣的好處在于我可以更加自由地修改模型，而不要擔(dān)心模型的結(jié)果最終和我想象的不一樣，或者是破壞四個(gè)部分之間的連續(xù)性等問(wèn)題。CV簡(jiǎn)介在我們開(kāi)始動(dòng)手修改模型之前，我想先簡(jiǎn)單介紹一些修改曲面CV點(diǎn)的基本理論。我們一排一排地來(lái)認(rèn)識(shí)CV布局。在邊界上的CV點(diǎn)定義了曲面的邊界形狀。如果這些CV是一直線，那么曲面的邊界也會(huì)是一直線。這是“定型線（Positional Row）”接下去一排，第二排CV點(diǎn)是“切矢線（Tangential Row）”。這一排CV定義了曲面端面處的切線矢量，如果所有的CV點(diǎn)和定型線相對(duì)在同一個(gè)水平面上

11、，那么這個(gè)曲面就和它邊界上延伸出去的一個(gè)水平面保持切線連續(xù)（G1）。這兩排CV點(diǎn)都可以很好的手動(dòng)來(lái)控制。第三排CV是“曲率線（ Curvature rows）”。這里我們不多說(shuō)什么是“曲率連續(xù)”，只要知道，僅僅通過(guò)手動(dòng)的修改調(diào)節(jié)而想使兩個(gè)曲面達(dá)到曲率連續(xù)幾乎是不可能的，這里涉及到很多很復(fù)雜的數(shù)學(xué)背景和算法，必須依靠計(jì)算機(jī)的輔助控制才行。當(dāng)然有兩種情況下未必如此。第一種情況是前三排CV點(diǎn)全部和在同一個(gè)平面上，那么這個(gè)曲面就可以跟那個(gè)面保持曲率連續(xù)（G2）；還有一種是做symmetry的時(shí)候，理論上來(lái)講，一個(gè)曲面和它鏡像出來(lái)的那個(gè)面是可以手動(dòng)調(diào)節(jié)到G2連續(xù)的，雖然可能效果不是很好，但是至少?gòu)臄?shù)學(xué)算

12、法上講它們是可以達(dá)到連續(xù)性的，當(dāng)然前提是曲面的邊界和對(duì)稱面是互相垂直的。使用參考面（Using an Underlay）讓我們開(kāi)始雕琢吧。我已經(jīng)把原來(lái)的revolve面放回原處了。我們將以此作為參考來(lái)幫助定型我們要做的主面。為了便于觀察，我把revolve面設(shè)置成了和主面不同的顏色。你馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)revolve面和主面相互交叉重疊的地方多出了一些雜亂無(wú)章的顏色，這是三維軟件實(shí)時(shí)著色時(shí)產(chǎn)生的一些錯(cuò)誤。這有可能是一個(gè)bug，不過(guò)我從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)哪個(gè)三維軟件可以避免這種情況，所以我將想辦法把這個(gè)劣勢(shì)轉(zhuǎn)變成一種優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因很簡(jiǎn)單，當(dāng)兩個(gè)曲面的之間的偏差很小甚至重疊時(shí)，計(jì)算機(jī)就不知道哪個(gè)面

13、應(yīng)該顯示在前面，所以它就把兩個(gè)面同時(shí)顯示在前端，導(dǎo)致了這種錯(cuò)誤的雜斑出現(xiàn)。這樣我們就可以利用這個(gè)特點(diǎn)來(lái)判斷我們的曲面是否貼合了作為參考的revolve面?，F(xiàn)在我們僅僅看到四條邊界的地方有疊影現(xiàn)象，因?yàn)楝F(xiàn)在只有那里的CV點(diǎn)是完全一致的，其他部分的面還沒(méi)有完全達(dá)到想要的形狀。定義表帶位置在正式開(kāi)始修改主面之前我們還要做一些準(zhǔn)備工作，這些工作會(huì)使我們的面看上去更加“糟糕”。我已經(jīng)定義了表帶的起始位置，我先做了一個(gè)60 mm x 40 mm的橢圓來(lái)模擬人的手腕，然后再做一個(gè)和它相切的線作為表帶的起始位置。表帶大約和垂直方向呈30度夾角，這取決于你的設(shè)計(jì)意圖及制造工藝。表帶的截面其實(shí)是從一開(kāi)始用于rev

14、olve面的那根線復(fù)制過(guò)來(lái)的。這點(diǎn)十分重要，因?yàn)槲覀円ＷC表帶上的CV及span結(jié)構(gòu)與主面一致。插入Isoparm如果我們現(xiàn)在直接把主面和表帶Align起來(lái)的話，面上大部分的CV點(diǎn)分布結(jié)構(gòu)都會(huì)被破壞掉，那樣我們就要做很多額外的工作去修補(bǔ)。任何時(shí)候你移動(dòng)一個(gè)CV點(diǎn)，都會(huì)影響到它上游和下游的曲面/曲線結(jié)構(gòu)，曲面/曲線度數(shù)越高，這種影響也會(huì)越大。通過(guò)在主面上靠近邊界的地方插入兩個(gè)isoparm線（Object Edit > Insert），我們可以獲得兩行新的CV點(diǎn)。我們之前已經(jīng)有了Positional row，現(xiàn)在又在靠近邊界的地方有了新的Tangential row和Curvature r

15、ow?，F(xiàn)在再做變形的話還是會(huì)產(chǎn)生一些變形，但是相對(duì)原來(lái)的曲面我們的變形將會(huì)小很多。Align表帶接下去我們把這個(gè)插入了新的isoparm線的邊界去Align到之前創(chuàng)建好的表帶上。之前我們插入的那幾排靠得很近的CV點(diǎn)現(xiàn)在被拉開(kāi)并且將兩個(gè)部分很完美的連接了起來(lái)。而且這個(gè)時(shí)候我們還保留著Align的歷史，如果你覺(jué)得默認(rèn)的CV點(diǎn)排布過(guò)于緊密的話，你可以手動(dòng)做一些調(diào)整，系統(tǒng)會(huì)把你移動(dòng)過(guò)的CV點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整到最合適的位置以保證不破壞Align的效果。補(bǔ)充說(shuō)明一下，我發(fā)現(xiàn)這種情況下使用“Align 2008”工具可以做到最好的效果，而AliasStudio 2009里面的那個(gè)新的Align工具則對(duì)于trim過(guò)的

16、曲面邊界處理地比較好。（譯注：2009版中的新Align工具對(duì)于trim面的支持其實(shí)還不是很完善，trim面只能作為master面，也就是固定不變的那個(gè)面。但是這個(gè)新的Align工具具有很多全新的特性，加入了很多實(shí)時(shí)反饋的交互式操作方式，同時(shí)還大大簡(jiǎn)化了Align的工作流程，在后續(xù)的版本中此工具還會(huì)繼續(xù)增強(qiáng)，最終完全替代Align 2008。）Align結(jié)果在我們開(kāi)始對(duì)模型變形之前，我們先來(lái)看看這個(gè)曲面在Align過(guò)之后變成什么樣了之前我們的模型中央部分和參考面還十分貼合，不過(guò)現(xiàn)在情況改變了。雖然在Align之前我們加了一些額外的isoparm來(lái)緩解這種形變，但是更多的isoparm同時(shí)也表示

17、我們需要操作更多的CV點(diǎn)。所以在不必要的情況下我們不能無(wú)限制地加入更多的isoparm雕琢曲面的第一步在對(duì)CV點(diǎn)進(jìn)行了第一輪的修繕后，曲面的形狀已經(jīng)變得好很多了。我希望我可以把每一步的步驟都一點(diǎn)點(diǎn)描述出來(lái)，但是對(duì)于CV點(diǎn)的調(diào)整是非常微妙非常細(xì)節(jié)的一件事。我只能在調(diào)整的過(guò)程中截一些比較關(guān)鍵的以及改動(dòng)比較大的圖。同時(shí)我還希望能有一些這樣那樣的具體步驟來(lái)描述應(yīng)該怎么去調(diào)整和擺放CV點(diǎn)，但是對(duì)于CV的調(diào)整不是簡(jiǎn)單的幾句話能描述的，主要還是在于不斷的練習(xí)和經(jīng)驗(yàn)。雖然我通常在那邊很快速的擺弄那些CV點(diǎn)，但是整個(gè)過(guò)程還是相當(dāng)沉悶和乏味的。從一定角度來(lái)講這也算是一種獨(dú)特的藝術(shù)方式?？偟膩?lái)說(shuō)有這么幾個(gè)小技巧可供

18、參考，Move CV工具（在control panel的左下角）有三種模式，NUV, XYZ 和 “Slide”。XYZ模式其實(shí)就是Move工具應(yīng)用在CV點(diǎn)上的效果；NUV模式下CV點(diǎn)只能沿著曲面方向或者沿著曲面垂直方向（法線方向）移動(dòng)；最后的Slide模式是指CV點(diǎn)只能在連接CV的hull上滑動(dòng)，這種模式最適合移動(dòng)Tangential Row CV，只有這樣你才能在移動(dòng)CV的同時(shí)還能保證切向的連續(xù)性。至于其他類型的CV點(diǎn)，我一般只用NUV和XYZ方式?，F(xiàn)在動(dòng)手調(diào)整tangent row，使它們和Positional row位于同一平面上。增加密度前幾步中我說(shuō)過(guò)不要在主面上增加isoparm，

19、不過(guò)現(xiàn)在我準(zhǔn)備要加了。為什么是現(xiàn)在而不是之前呢？因?yàn)镃V點(diǎn)越是少，曲面的形狀就越容易控制。中間部分的曲面不需要太多的CV點(diǎn)就可以很好的匹配到參考面，現(xiàn)在加上適量的isoparm是為了控制曲面的邊緣部分。如果一開(kāi)始就加上很多的isoparm，那對(duì)于中央部分的調(diào)整就會(huì)變得很困難。當(dāng)你有了足夠的經(jīng)驗(yàn)之后你幾乎會(huì)本能地知道什么時(shí)候該添加isoparm，什么時(shí)候不需要。具體方法每個(gè)人都會(huì)有所不同，我們不能說(shuō)哪種做法是對(duì)哪種是錯(cuò)，只能說(shuō)哪些方法做出來(lái)的面比較好，哪些不夠好。繼續(xù)優(yōu)化現(xiàn)在我們的效果已經(jīng)不錯(cuò)了。疊影也幾乎覆蓋到所有的曲面上了。細(xì)化底部模型之前一直沒(méi)有看到手表底部的截圖，現(xiàn)在這張圖就可以展現(xiàn)出來(lái)

20、了。可以看到現(xiàn)在底部的狀態(tài)和表面其實(shí)差不多，重影狀態(tài)也基本覆蓋了整個(gè)模型。從圖上我們無(wú)法展現(xiàn)的一個(gè)現(xiàn)象是當(dāng)你縮放視圖時(shí)這些重影會(huì)隨之改變，你可以隨時(shí)拉近或推遠(yuǎn)攝像機(jī)來(lái)觀察兩個(gè)面是否已經(jīng)很完美的重合在一起了。投影參考線很多時(shí)候，僅僅視覺(jué)上的檢查還不夠。現(xiàn)在，我要加上一些更多的部件上去，這必須要求曲面的位置十分精確地在要求的位置上。我假設(shè)這款手表的表面是一塊毛玻璃。因?yàn)樯a(chǎn)玻璃的制造工藝要求，這個(gè)玻璃面必須是非常完美的圓形。幸運(yùn)的是我們一開(kāi)始就是從Revolve開(kāi)始的，但是我們?cè)趺幢ＷC我們創(chuàng)建的面和參考的revolve面已經(jīng)百分之百的重合了呢？投影一個(gè)曲線（這里是兩個(gè)圓）到這兩個(gè)曲面上，現(xiàn)在我知道

21、該從哪里下手調(diào)節(jié)了。檢查偏差有了兩個(gè)投影線之后，我就可以用Locators palette 里的MinMax Curve-Curve Deviation工具來(lái)測(cè)量?jī)烧咧g的偏差量了。可以看到我投影下去的兩個(gè)圓中有一個(gè)只有0.0766mm的偏差，而另一個(gè)則有0.2144mm。我希望我的最大偏差在0.01mm之內(nèi)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比現(xiàn)行的任何制造標(biāo)準(zhǔn)都精細(xì)很多了。我們還有一些工作要做。修繕結(jié)果在經(jīng)過(guò)又一輪的仔細(xì)調(diào)節(jié)之后，我們投影下去的兩個(gè)投影線已經(jīng)在我們能夠接受的范圍之內(nèi)了。這里還是沒(méi)有什么捷徑，只能慢慢地來(lái)調(diào)整。在調(diào)整CV時(shí)有一點(diǎn)要注意的是要時(shí)刻保持CV點(diǎn)分布的均勻性，不管是U方向還是V方向。我通常

22、不會(huì)對(duì)同一個(gè)CV點(diǎn)做太大的變動(dòng)，而是采用一組一組地來(lái)修改CV點(diǎn)，每一組的調(diào)節(jié)幅度都不能過(guò)大。這樣做出來(lái)的結(jié)果就不會(huì)產(chǎn)生CV點(diǎn)偏移量過(guò)大甚至CV之間相互交叉重疊現(xiàn)象。把物體周圍的CV點(diǎn)想象成這個(gè)物體的籠子，整個(gè)物體的形狀是由這個(gè)“籠子”來(lái)定義的，所以“籠子”的形狀不能和物體的形狀差別太大。最后也是最重要的一點(diǎn)，經(jīng)常保存。保存不同的副本。一定要在你插入新的isoparm之前保存好副本，通常我在修改過(guò)程中都都會(huì)保存一大堆的副本以備萬(wàn)一。讓Instance獨(dú)立每一個(gè)出色的故事都會(huì)有一個(gè)跌宕起伏的情節(jié)。而我們這里則有好幾個(gè)。使用Expand Instances工具可以把Instance出來(lái)的虛擬幾何體轉(zhuǎn)

23、變成可以修改的實(shí)體。應(yīng)用了這個(gè)改變之后，對(duì)一邊做的改變不再會(huì)對(duì)另外一邊產(chǎn)生影響。同時(shí)我還把layer symmetry也關(guān)掉了。沒(méi)了instance和Layer symmetry，接下去該干什么呢？我想，應(yīng)該是一些不對(duì)稱的東西了吧。情節(jié)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)目前為止我們一直在一個(gè)多向?qū)ΨQ的物體上進(jìn)行修改。希望目前為止大家還都能看得懂我說(shuō)了些什么。我們的最終目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)動(dòng)感流暢的運(yùn)動(dòng)型手表，所以現(xiàn)在我們要給曲面一種被風(fēng)“拉扯”過(guò)的效果。這里，我選中了構(gòu)建主要表面的CV點(diǎn)，并沿著Z軸旋轉(zhuǎn)。在promptline里面輸入0 0 27以沿著Z軸旋轉(zhuǎn)27度。注意旋轉(zhuǎn)時(shí)要保證是在relative模式下以免得到一些意

24、想不到的結(jié)果。接下來(lái)我要拉動(dòng)過(guò)渡面上的CV點(diǎn)以保證手表表面和表帶之間的光順過(guò)渡，CV點(diǎn)之間是相互聯(lián)系和制約的，在現(xiàn)在這個(gè)情形下，過(guò)渡面底部的三排CV點(diǎn)是一個(gè)組，而頂部的CV則是另外一個(gè)組，這兩組CV點(diǎn)要當(dāng)作兩個(gè)獨(dú)立的“單元”，每個(gè)單元單獨(dú)控制，但是單元之內(nèi)的CV點(diǎn)要當(dāng)作一個(gè)整體。形變的結(jié)果好了，現(xiàn)在我們得到的形狀和開(kāi)始時(shí)就已經(jīng)大相徑庭了?，F(xiàn)在的曲面還是很粗燥的，在這個(gè)系列教程的之后的幾個(gè)部分里我會(huì)再探討一下如何將這個(gè)曲面做得更加精細(xì)。我希望這些步驟已經(jīng)能夠向你演示了一些曲面建模的優(yōu)勢(shì)。如果這個(gè)模型僅僅是對(duì)幾個(gè)封閉的曲面用上一些blend之類的過(guò)渡效果，那要得到像現(xiàn)在一樣的這種造型就要花上太多太

25、多的時(shí)間了。我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束，等第二部分時(shí)我們?cè)僖?jiàn)吧！【作者簡(jiǎn)介Natural Surfacing Part II在這個(gè)教程的第一部分，我們談到了的幾點(diǎn)建模中的小技巧，包括從建模的一開(kāi)始就注意CV的布局；創(chuàng)建一個(gè)四向?qū)ΨQ的建模環(huán)境；使用參考曲面來(lái)幫助建模；以及通過(guò)直接拖拉CV點(diǎn)以得到所要的形狀。下一步我們將繼續(xù)為這款運(yùn)動(dòng)手表添加一些細(xì)節(jié)，并且進(jìn)一步修繕手表的形狀。螺旋狀表帶（Helical Strap）在第一部分的結(jié)尾，我們將一開(kāi)始對(duì)稱創(chuàng)建出來(lái)的曲面做了一些戲劇性的改變，使其變成了一個(gè)扭曲狀的曲面。最初的對(duì)稱的模型是由一個(gè)主面和兩個(gè)代表表帶的曲面組成，如果將兩個(gè)表帶的曲面延伸出去，它們互相之

26、間會(huì)有一個(gè)呈30度角的傾斜度且互不相交。這種角度正好符合廠家的制造要求。但是這種情形卻不是設(shè)計(jì)師所需要的。設(shè)計(jì)師所需要的是一個(gè)能夠向公眾表達(dá)產(chǎn)品特性的場(chǎng)景一個(gè)帶在手腕上手表的場(chǎng)景。我是通過(guò)這樣的步驟來(lái)使之前的表帶改造成我所要的形狀的。繩帶應(yīng)該呈螺旋狀以貼合手腕的形狀。我試過(guò)各種不同的方法，并且最終我發(fā)現(xiàn)最方便最有效的方法是用用一個(gè)合適的螺旋線加上內(nèi)部平行的一組截面來(lái)創(chuàng)建這個(gè)面。我用了animated sweep工具來(lái)創(chuàng)建這個(gè)螺旋線。螺旋線從手表主面的一端繞到了另一端直徑60mm。然而，為了看上去更自然一點(diǎn)，它需要看上去更接近一個(gè)橢圓的形狀。我一個(gè)一個(gè)來(lái)細(xì)說(shuō)上面提到的每一個(gè)步驟。設(shè)置曲線使用an

27、imated sweep工具的基本思路是這樣的：在3維空間中使用標(biāo)準(zhǔn)的key framing工具來(lái)給曲線加上動(dòng)畫(huà)效果。然后animated sweep工具就會(huì)逐幀創(chuàng)建出對(duì)此曲線的skin曲面，就像你手動(dòng)使用skin工具一樣，只不過(guò)Alias幫你把所有的工作都自動(dòng)做完了。首先，創(chuàng)建一個(gè)line，寬度與表帶等寬（18mm）。同時(shí)再創(chuàng)建一個(gè)參考線，和手表的表面等寬（44mm）并且位于第一根線下方30mm處也就是我們要?jiǎng)?chuàng)建的螺旋面的直徑的一半。接著，把第一根line的pivot設(shè)置到第二根line的端點(diǎn)處。這可以保證我們給第一根line添加動(dòng)畫(huà)效果的時(shí)候，它會(huì)沿著X軸移動(dòng)并創(chuàng)建出一個(gè)60mm的環(huán)形面當(dāng)

28、你把line創(chuàng)建好及設(shè)置好它的pivot之后，選擇Animation > Set Keyframe來(lái)給這個(gè)line的參數(shù)變化設(shè)置關(guān)鍵幀（Keyframe）為曲線設(shè)置動(dòng)畫(huà)這里我們要做幾件事。首先，把時(shí)間軸（time slider）調(diào)整到30，這將使animated sweep工具創(chuàng)建出來(lái)的整個(gè)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)生30個(gè)獨(dú)立的斷面。然后，將代表表帶寬度的line（為便于描述我們之后將之稱為“寬度線”）移動(dòng)26mm（44減18）接著，在transform window（information window？）中，將“寬度線”的X rotation值設(shè)置為360度。在視圖中，你不會(huì)看到任何變化。但對(duì)于動(dòng)畫(huà)來(lái)

29、說(shuō)，0度和360度相差非常大在30幀的地方給這個(gè)line的transform值設(shè)置關(guān)鍵幀（keyframe）使用Animated SweepAnimated Sweep工具的使用非常簡(jiǎn)單。選擇以被賦予動(dòng)畫(huà)的曲線然后再選擇Animated Sweep工具如果你得到的只有線框而沒(méi)有曲面的話，打開(kāi)Animated Sweep工具的對(duì)話框然后選中 “connect snapshots” 選項(xiàng)。現(xiàn)在你得到的，應(yīng)該是一個(gè)有30個(gè)span的螺旋面?！皺E圓化”我們要?jiǎng)?chuàng)建的表帶應(yīng)該是橢圓狀的就像你的手腕一樣但是animated sweep工具做出來(lái)的面是圓形的。把這個(gè)面垂直方向壓縮（scale）2/3，現(xiàn)在它的

30、兩個(gè)方向的直徑應(yīng)該分別是60mm和40mm。接下去我們將以此為參考創(chuàng)建rail曲面。你可以將“寬度線”設(shè)置為任何尺寸，但是這個(gè)尺寸必須是一個(gè)有意義的數(shù)字，而不是隨便亂來(lái)的一個(gè)尺寸。只有這樣你在下一步操作的時(shí)候腦子里才會(huì)有一個(gè)清晰的概念。我喜歡從抽象到具體的設(shè)計(jì)流程，但是同樣希望這個(gè)流程是十分精確而高效的。復(fù)制曲線并作 Rail面這里，我把a(bǔ)nimated sweep選項(xiàng)中的patch precision值設(shè)置為1以得到一個(gè)中心線。復(fù)制它以用于創(chuàng)建rail面，我們將沿著這個(gè)曲線來(lái)做出表帶。接下來(lái)我把主面的的邊界端面duplicate出來(lái)，并使用Monorail來(lái)創(chuàng)建一個(gè)單generation c

31、urve/單rail的曲面。說(shuō)明一下，為什么我們要這么復(fù)雜先做一個(gè)animated sweep呢？我們?yōu)榱说玫揭粋€(gè)橢圓狀的曲面而使用了不對(duì)稱縮放。如果直接對(duì)最終的曲面縮放的話，那得到的曲面在z軸方向肯定是會(huì)比較薄，也就是說(shuō)整個(gè)曲 面厚度不均勻。但是通過(guò)上面的幾個(gè)步驟，我們得到的是橢圓狀的，厚度均勻的螺旋面。animated sweep工具中還有很多其他選項(xiàng)要設(shè)置，這里我就不一一細(xì)述了，讀者可以自行設(shè)置體會(huì)各個(gè)選項(xiàng)的含義。整合曲面這個(gè)螺旋面是一個(gè)完整的環(huán)面，但是我們并不需要這么多。之前我們已經(jīng)完成的手表主面和表繩的過(guò)渡面已經(jīng)在那里了，所以這里我們只需要這個(gè)螺旋面的下半部分。我用了detach工具

32、來(lái)打斷這個(gè)面，并且刪除不需要的部分。我覺(jué)得這個(gè)工具比trim要好用，因?yàn)檫@樣得到的邊界是自然邊界，通常來(lái)講trim后的邊界中總是會(huì)帶有一些無(wú)用信息，可能影響模型質(zhì)量。試試使用這兩個(gè)不同的方法來(lái)打斷曲面來(lái)感受它們的區(qū)別。把螺旋面打斷之后，我們就可以回來(lái)做“正事”了，也就是把主面和表繩align起來(lái)。這里我還要說(shuō)明一下，現(xiàn)在我用的這個(gè)手表主面和我們之前第一部分里做的面有點(diǎn)小小的不同。在教程的第一部分里，我介紹了一種四向?qū)ΨQ的建模方式，只要對(duì)四分之一部分建模就可以的到一個(gè)完整的模型。不過(guò)對(duì)于這個(gè)自由形態(tài)的設(shè)計(jì)而言，我們?cè)谒膫€(gè)方向上并不需要完全對(duì)稱，甚至其實(shí)我們并不需要四個(gè)獨(dú)立的面。事實(shí)上我已經(jīng)重新做

33、了一遍這個(gè)模型，現(xiàn)在手表的主面只有前后兩個(gè)部分。你可以把原來(lái)的文件用attach工具結(jié)合起來(lái)，不過(guò)在這個(gè)具體實(shí)例中重新做一遍模型會(huì)比attach幾個(gè)獨(dú)立面更快。我用我在第一部分介紹過(guò)的步驟重新制作了這個(gè)手表的主面模型。再次微調(diào)CV點(diǎn)微調(diào)CV點(diǎn)就像洗發(fā)水瓶上標(biāo)注的“洗，搓，再洗，再搓”。你修改的越認(rèn)真，得到的面就越好。當(dāng)我們對(duì)CV點(diǎn)進(jìn)行了又一輪細(xì)致的修改并得到理想的形狀之后，我們就可以來(lái)準(zhǔn)備切割表盤(pán)了。檢查曲面我經(jīng)常會(huì)退回去重新檢查模型中的接縫。尤其現(xiàn)在我們馬上要做一個(gè)trim的操作，所以要格外注意保證所有的align都沒(méi)有被破壞或者任何其他意料之外的問(wèn)題出現(xiàn)。很多時(shí)候，round和fillet

34、命令會(huì)失效，很可能就是因?yàn)槠渲幸粋€(gè)面的切線方向稍微有了一點(diǎn)點(diǎn)的扭曲。你在shade模式下可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)這些小問(wèn)題，但是如果你不嚴(yán)格檢查而忽略了它們，之后的曲面工具很可能就會(huì)因此報(bào)錯(cuò)。切割表盤(pán)這里，表盤(pán)的形狀和主表面保持一致。表盤(pán)本身是從revolve面trim出來(lái)的（現(xiàn)在它不再以粉紅色顯示）。表盤(pán)和表身之間有一段0.6mm的墊圈，其余部分都保留了原來(lái)的主面和后面做的表繩曲面。檢測(cè)曲面根據(jù)你所購(gòu)買的AliasStudio的授權(quán)，你能使用的動(dòng)態(tài)曲面檢測(cè)工具也會(huì)有所不同。斑馬線檢測(cè)是最常用的一種檢測(cè)方法。我經(jīng)常使用一個(gè)很高的精度來(lái)檢測(cè)曲面質(zhì)量，以得到最有效的視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果。這里我們把tolerance設(shè)

35、為0.001，并且切換到accurate檢測(cè)模式。我現(xiàn)在查找曲面中最明顯的不連續(xù)點(diǎn)。斑馬線應(yīng)該是在各個(gè)曲面之間無(wú)縫地保持光滑連續(xù)，如果斑馬線在一個(gè)地方出現(xiàn)扭曲或者突變，那很可能這個(gè)地方的曲面連續(xù)性就會(huì)有問(wèn)題。增加按鈕現(xiàn)在我們來(lái)把這個(gè)模型增加更多的細(xì)節(jié)。所有這些細(xì)節(jié)都使用了標(biāo)準(zhǔn)的分面建模方式。主按鈕都是通過(guò)revolve來(lái)制作。而頂部邊上的發(fā)光按鈕則是一個(gè)draft面加上兩個(gè)plane封蓋起來(lái)，再做了一些倒角來(lái)完成的。這里還有必要說(shuō)明一下，我刻意對(duì)所有的邊界處都做了修飾處理，即使是很尖銳的邊界處，我也加上了很小的0.1-0.2mm的倒角處理。這樣做能夠使渲染圖像時(shí)看到各個(gè)不同特征的不同效果。如果

36、這里左邊的按鈕區(qū)域沒(méi)有做倒角處理的話，你看到的圖像不會(huì)是現(xiàn)在這樣的，兩個(gè)面之間會(huì)之間互相融合成一個(gè)面，而不是像現(xiàn)在一樣有一個(gè)小凹槽按鈕的另一面這里沒(méi)有很多特殊的東西，手表的下蓋被劃分了出來(lái)。它也是從最初的revolve面切割出來(lái)的，但是它和相鄰面之間也達(dá)到了幾乎無(wú)縫連接的效果。在這一部分中我們使用Animated Sweep工具創(chuàng)建了一個(gè)復(fù)雜形態(tài)的曲面，然后用align工具來(lái)修改曲面的“pose”，再把使用“自然曲面法”（Natural Surfacing）做出來(lái)的面和其他方式做的面連接起來(lái)以完成一個(gè)完整的產(chǎn)品。教程的下一部分中我們還將繼續(xù)使用拖拉CV點(diǎn)的方式來(lái)增添手表的細(xì)節(jié)，最終以完成整個(gè)產(chǎn)

37、品的設(shè)計(jì)。標(biāo)Natural Surfacing Part III在教程的第二部分中，我們做了一個(gè)表帶并將它和手表的主面連接了起來(lái)。現(xiàn)在，我繼續(xù)來(lái)演示一些自然曲面法的技巧，并且最終完成這個(gè)模型的收尾工作。添加紋理運(yùn)動(dòng)員在跑步時(shí)，經(jīng)常會(huì)有對(duì)手表進(jìn)行“盲操作”的情況，考慮到這種情形，我準(zhǔn)備在這個(gè)手表上加上一些能夠讓使用者不用眼睛看，通過(guò)觸覺(jué)就能直接分辨出不同按鈕的特征。這個(gè)特征位于手表的左邊下面一個(gè)按鈕的下方。正好在右上方按鈕的直徑對(duì)稱方向。在我們之前教程中做好的表盤(pán)外環(huán)面上，我們切割了一部分出來(lái)，并且向下投影（project）四根直線和一根弧線。制作曲面現(xiàn)在我們要做的事情和教程第一部分中重建rev

38、olve面以避免“極點(diǎn)”的步驟差不多?，F(xiàn)在我想要做一個(gè)grip，但是這里的曲面的形參線（isoparm）和我們要做的grip的方向不一致。這里的三個(gè)Square面是從project出來(lái)的曲線上創(chuàng)建出來(lái)的。注意每一個(gè)Square的邊界都一定要是投影下去的曲線，而不是從旁邊剛做好的另一個(gè)Square面的邊界上建立起來(lái)的。只有這樣才能保證每一個(gè)獨(dú)立的Square面的邊界的曲率連續(xù)性都是以手表主面為基準(zhǔn)對(duì)齊的。最后，為了保證各個(gè)面的span數(shù)量和分布保持一致和匹配，在Square選項(xiàng)中打開(kāi)Explicit Control，并且每個(gè)面的具體參數(shù)設(shè)置都要一致。你可能要調(diào)試很久才能找到一個(gè)共同的參數(shù)滿足所有

39、曲面的邊界都達(dá)到曲率連續(xù)。對(duì)于這個(gè)模型來(lái)說(shuō)，我知道前面兩個(gè)面用較低的參數(shù)就可以達(dá)到連續(xù)性要求。但是對(duì)于最后一個(gè)面，必須要用比較高的參數(shù)才能達(dá)到連續(xù)性要求，所以最終我把三個(gè)面全都設(shè)置為了比較高的參數(shù)來(lái)保證三者匹配。我希望我的這個(gè)特征有點(diǎn)像魚(yú)鱗狀的外觀，我選中了每個(gè)Square面的一列CV點(diǎn)，并使用Move CV工具中的NUV模式來(lái)沿著N方向往外，V方向向上移動(dòng)一定距離，以得到三個(gè)坡頂。注意不要移動(dòng)影響曲面的“定型線（Positional Row）”，“切矢線（Tangential Row）”以及“曲率線（ Curvature rows）”我把（pivot）居中（用Center Pivot工具）并

40、且沿著Z軸向內(nèi)縮放CV點(diǎn)以強(qiáng)化隆起部分。這個(gè)就是紋理自重完成并shade出來(lái)的效果。因?yàn)槲覜](méi)有動(dòng)過(guò)會(huì)影響Position, Tangent 或Curvature CV點(diǎn)，所以這三個(gè)Square面的四個(gè)邊界的連續(xù)性都沒(méi)有遭到破壞。我們可以看到三個(gè)隆起部分和主面之間的過(guò)渡和漸消顯得十分自然且具有時(shí)尚感。拉直表帶現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)整體的造型已經(jīng)差不多完成了，我們第二部分教程中的曲線型表帶已經(jīng)完成了演示的作用?，F(xiàn)在我們要重新把它“拉直”以適用于制造需求。然而，我們現(xiàn)在的模型中有一大堆trim過(guò)的曲面，如果我們改變主面的CV的話，很可能會(huì)破壞下層曲面的結(jié)構(gòu)。我們?cè)趺磥?lái)保證能夠安全的修改我們的模型呢。幸運(yùn)的是

41、，在AliasStudio中，當(dāng)你選擇了（未剪切過(guò)的）曲面上的CV點(diǎn)時(shí)，曲面上一部分的形參線會(huì)被高亮顯示，高亮的部分即表示會(huì)被影響改變的部分。下面的圖示中，可以看到白色高亮的形參線正好在trim的邊界處停了下來(lái)，表示我們對(duì)這些CV點(diǎn)的修改不會(huì)對(duì)trim邊界產(chǎn)生影響。如果我選擇并移動(dòng)了當(dāng)前CV點(diǎn)之外的任何點(diǎn)的話，我將不得不untrim大部分的模型，重新project，重新intersect，甚至重新創(chuàng)建其中的一些曲面。我要道歉一下為了演示一些建模技巧我繞了一些圈子，其實(shí)我可以不用先做一個(gè)直面，然后把它改成曲面狀，最后再把它改回來(lái)。事實(shí)上，我通常也確實(shí)會(huì)保存兩個(gè)不同的文件，一個(gè)用于后期加工制造流程

42、，另一個(gè)則用于演示，尤其是像這種自然、易變形的產(chǎn)品?？郗h(huán)的制作這里介紹一種創(chuàng)建一小段extension面的方法，制作這個(gè)面有好幾種方法，但是這種方法在這里最適用。用Create Vector工具做了一個(gè)捕捉到兩個(gè)CV上的Vector，一個(gè)在Positional Row 上，另一個(gè)在Tangential Row上。這樣我用draft工具的時(shí)候，我只要點(diǎn)擊那個(gè)vector就可以讓我的draft面沿著我所要的方向走。有時(shí)候我還會(huì)做construction plane來(lái)達(dá)到相同效果，但是用vector會(huì)快一些。我也可以用Flange工具來(lái)做，但是我們的主面之前已經(jīng)Align到螺旋面了，我現(xiàn)在要做的面必

43、須是非常完美的，沿著表帶的結(jié)構(gòu)線延伸下去的面。使用draft工具就可以在不考慮連續(xù)性的前提下，做一個(gè)非常規(guī)則的，并且保留了表帶結(jié)構(gòu)特征的直面。定位扣環(huán)由于我們變形過(guò)的曲面形狀，這里的對(duì)稱性有些特殊，我們不能簡(jiǎn)單通過(guò)layer symmetry 或者鏡像命令來(lái)做對(duì)稱。我們要把曲面復(fù)制出來(lái)，再沿著Z軸旋轉(zhuǎn)180度，這樣才能在兩邊做到對(duì)稱匹配。Align到表帶和我們?cè)诘谝徊糠肿龅氖虑椴畈欢?，我們又要把主面和表帶連接起來(lái)了。你要知道的是Align的結(jié)果是實(shí)時(shí)更新的，對(duì)于曲面的移動(dòng)修改都將實(shí)時(shí)地被優(yōu)化以得到最佳的匹配結(jié)果。由于align會(huì)保留曲面歷史信息，你完全可以把扣環(huán)曲面移動(dòng)到之前我們做的戴在手腕上

44、的形狀的位置而保持曲面間的連續(xù)。我本來(lái)想具體解釋這是怎么計(jì)算和執(zhí)行的，但是那將大大增加這篇教程的篇幅，而這些并不是我們教程的主要內(nèi)容。延長(zhǎng)表帶兩個(gè)表帶的長(zhǎng)度應(yīng)該不一樣，extend工具可以很好的完成這個(gè)工作，尤其現(xiàn)在我們的表帶在長(zhǎng)度方向只有一個(gè)度數(shù)。皮帶扣的上半部分我們將分兩個(gè)部分來(lái)制作皮帶扣上半部分和下半部分制作上半部分的時(shí)候，我在短的表帶斷面先draft了另一個(gè)扣環(huán)。然而，就像之前提到的，draft面在長(zhǎng)度方向上只有一個(gè)度數(shù)，所以我們沒(méi)法在這個(gè)面上做次級(jí)的曲面。修改上半部分皮帶扣我們可以用control panel上的幾何體信息部分的輸入框快速修改draft面。我把V方向的度數(shù)從1改為5，

45、把span從1改為2。這樣我們就可以獲得足夠的CV點(diǎn)來(lái)進(jìn)一步修改這個(gè)面。造型上半部分皮帶扣把下方的CV點(diǎn)稍微往外移動(dòng)一點(diǎn)就可以把原本筆直的曲面變形成我們最終想要的環(huán)形帶扣的大致形狀。由于現(xiàn)在皮帶扣的位置已經(jīng)和世界坐標(biāo)系偏離，為了保證曲面不走樣，你可能需要使用construction plane來(lái)輔助你的操作。修剪上半部分皮帶扣整個(gè)皮帶扣最終的形狀將是一個(gè)封閉的環(huán)形。為了得到這個(gè)環(huán)形，我們首先把曲面中間的一部分給剪切掉，以得到兩邊的邊界曲面。用于投影剪切的曲線被復(fù)制出來(lái)并捕捉到下半部分皮帶扣的位置。這些曲線后面將被用于制作下半部分的曲面。皮帶扣的下半部分用之前復(fù)制出來(lái)的兩根曲線以及上半部分曲面的兩個(gè)邊界做Birail，以得到下半部分的曲面輪廓。制作內(nèi)表面我通常不太會(huì)用skin這個(gè)工具，因?yàn)樗龀鰜?lái)的面常常又亂又難看。不過(guò)在某些特定情況下這個(gè)工具還是很高效的，比如現(xiàn)在的情形，用skin工具就可以最快的做出我們要的面，效果也還不錯(cuò)。我