第四章3D建模-高級(jí)建模

主講教師：陳真中國(guó)石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院基礎(chǔ)建模方法創(chuàng)建的是幾何參數(shù)對(duì)象。高級(jí)造型與調(diào)整利用模型轉(zhuǎn)換功能可以方便的將幾何參數(shù)對(duì)象轉(zhuǎn)換為其他建模方式創(chuàng)建幾何原型對(duì)象，然后進(jìn)一步加工編輯。一、建模方式簡(jiǎn)介

多邊形建模：所有物體最基本組成單位，可直接對(duì)點(diǎn)、邊、面進(jìn)行操作，它最易于面數(shù)的最優(yōu)化工作。

網(wǎng)格建模：可直接對(duì)“點(diǎn)”、“邊”、“面”進(jìn)行操作，造出許多型，也可以選中其中的一部分進(jìn)行刪除。

NURBS建模：造型功能很強(qiáng)大，但是由于其內(nèi)部復(fù)雜，所以其顯示速度很慢。

面片建模：顯示速度很快，每個(gè)“面片柵格”都有三個(gè)或者四個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)幫助編輯。二、多邊形建模–可編輯多邊形和可編輯網(wǎng)格相比，在點(diǎn)線面的編輯方面有著更突出的表現(xiàn)，它有著更強(qiáng)大而且人性化的功能。1．多邊形建模的流程

可編輯多邊形是后來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種多邊形建模技術(shù)，多邊形物體也是一種網(wǎng)格物體，面板中的參數(shù)和“編輯網(wǎng)格”參數(shù)接近，但很多地方超過(guò)了“編輯網(wǎng)格”，使用可編輯多邊形建模更方便。

多邊形建模是由點(diǎn)構(gòu)成邊，由邊構(gòu)成多邊形，通過(guò)多邊形組合就可以制作成用戶所要求的造型。如果模型中所有的面都至少與其他3個(gè)面共享一條邊，該模型就是閉合的。如果模型中包含不與其他面共享邊的面，該模型是開放的。一、將對(duì)象轉(zhuǎn)換為多邊形對(duì)象方法1）右擊物體或右擊修改堆棧，選擇“轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形”方法2）添加“編輯多邊形”修改器二、子物體：頂點(diǎn)：最小的子物體單元，它的變動(dòng)將直接影響與之相連的網(wǎng)格線，進(jìn)而影響整個(gè)物體的表面形態(tài)邊：三維物體上關(guān)鍵位置上的邊是很重要的子物體元素邊界：是一些比較特殊的邊，是指獨(dú)立非閉合曲面的邊緣或刪除多邊形產(chǎn)生的孔洞邊緣；邊框總是由僅在一側(cè)帶有面的邊組成，并總是為完整循環(huán)。通過(guò)編輯邊界可在開放表面的缺口處進(jìn)行造型不能選擇邊框中的邊。單擊邊框中的一個(gè)邊會(huì)選擇整個(gè)邊框；可以在“編輯多邊形”中，或通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)洞修改器將邊框封口；還可用連接復(fù)合對(duì)象連接對(duì)象之間的邊界。多邊形：是由三條或多條首尾相連的邊構(gòu)成的最小單位的曲面。在“可編輯多邊形”中多邊形物體可以是三角、四邊網(wǎng)格，也可是更多邊的網(wǎng)格，這一點(diǎn)與“可編輯網(wǎng)格”不同。元素：可編輯多邊形中每個(gè)獨(dú)立的曲面三、常用參數(shù)：編輯多邊形模式欄：模型：使用“編輯多邊形”功能建模。在“模型”模式下，不能設(shè)置操作的動(dòng)畫。動(dòng)畫：使用“編輯多邊形”功能設(shè)置動(dòng)畫。選擇欄：設(shè)置可編輯多邊形子對(duì)象的選擇方式使用堆棧選擇：?jiǎn)⒂脮r(shí)，自動(dòng)使用在堆棧中向上傳遞的任何現(xiàn)有子對(duì)象選擇，并禁止手動(dòng)更改選擇。按角度：?jiǎn)⒂脮r(shí)，如果選擇一個(gè)多邊形，會(huì)基于復(fù)選框右側(cè)的角度設(shè)置選擇相鄰多邊形。此值確定將選擇的相鄰多邊形之間的最大角度。僅在“多邊形”子對(duì)象層級(jí)可用。忽略背面：收縮：取消選擇最外部的子對(duì)象，對(duì)當(dāng)前子物體的選擇集進(jìn)行收縮以減小選擇區(qū)域擴(kuò)大：對(duì)當(dāng)前子物體的選擇集向外圍擴(kuò)展以增大選擇區(qū)域（對(duì)于此功能，邊框被認(rèn)為是邊選擇）環(huán)形：選擇與選定邊平行的所有邊。（僅適用邊和邊框）循環(huán)：選擇與選定邊方向一致且相連的所有邊（僅適用邊和邊框，并只通過(guò)四個(gè)方向的交點(diǎn)傳播）2．編輯頂點(diǎn)欄：子對(duì)象為“頂點(diǎn)”時(shí)，出現(xiàn)“編輯頂點(diǎn)”卷展欄，可對(duì)選中的頂點(diǎn)進(jìn)行編輯移除：將所選擇的節(jié)點(diǎn)去除（快捷鍵BACKSPACE）注：“移除”與Delete不同：Delete是刪除所選點(diǎn)的同時(shí)刪除點(diǎn)所在的面；移除不會(huì)刪除點(diǎn)所在的面，但可能會(huì)對(duì)物體的外形產(chǎn)生影響（可能導(dǎo)致網(wǎng)格形狀變化并生成非平面的多邊形）環(huán)形循環(huán)?????

斷開：在選擇點(diǎn)的位置創(chuàng)建更多的頂點(diǎn)，每個(gè)多邊形在選擇點(diǎn)的位置有獨(dú)立的頂點(diǎn)擠出：對(duì)選擇的點(diǎn)進(jìn)行擠出操作，移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)創(chuàng)建出新的多邊形表面切角：將選取的頂點(diǎn)切角焊接：對(duì)“焊接”對(duì)話框中指定的范圍之內(nèi)連續(xù)、選中的頂點(diǎn)，進(jìn)行合并。所有邊都會(huì)與產(chǎn)生的單個(gè)頂點(diǎn)連接目標(biāo)焊接：選擇一個(gè)頂點(diǎn)，將它焊接到目標(biāo)頂點(diǎn)連接：在選中的頂點(diǎn)對(duì)之間創(chuàng)建新的邊移除孤立頂點(diǎn)：將所有孤立點(diǎn)去除移除未使用的貼圖頂點(diǎn)：將不能用于貼圖的頂點(diǎn)去除重復(fù)上一個(gè)：重復(fù)最近使用的命令。創(chuàng)建：可將頂點(diǎn)添加到單個(gè)選定的多邊形對(duì)象上

塌陷：將選定的連續(xù)頂點(diǎn)組進(jìn)行塌陷，將它們焊接為選擇中心的單個(gè)頂點(diǎn)。

注：命令按鈕后面的 是設(shè)置相應(yīng)命令的參數(shù)，單擊后會(huì)彈出相應(yīng)的命令設(shè)置對(duì)話框3．編輯邊欄：子對(duì)象為“邊”時(shí)，出現(xiàn)“編輯邊”卷展欄分割：沿選擇的邊將網(wǎng)格分離注：分割后，并不能立刻看到分割的網(wǎng)格，在移動(dòng)分割的邊之后就可看到結(jié)果插入頂點(diǎn)：在可見邊上插入點(diǎn)將邊進(jìn)行細(xì)分創(chuàng)建圖形：根據(jù)選擇一條或多條邊創(chuàng)建新的曲線編輯三角剖分：四邊形內(nèi)部邊重新劃分?jǐn)D出、切角、焊接、目標(biāo)焊接連接：在每對(duì)選定邊之間創(chuàng)建新邊。只能連接同一多邊形上的邊。不會(huì)讓新的邊交叉。（如選擇四邊形四個(gè)邊，連接，則只連接相鄰邊，生成菱形圖案）旋轉(zhuǎn)：通過(guò)單擊對(duì)角線修改多邊形細(xì)分為三角形的方式在指定時(shí)間，每條對(duì)角線只有兩個(gè)可用的位置。連續(xù)單擊某條對(duì)角線兩次時(shí)，可恢復(fù)到原始的位置處。通過(guò)更改臨近對(duì)角線的位置，會(huì)為對(duì)角線提供另一個(gè)不同位置。切割和切片：使用這些類似小刀的工具，可以沿著平面（切片）或在特定區(qū)域（切割）內(nèi)細(xì)分多邊形網(wǎng)格。網(wǎng)格平滑：與“網(wǎng)格平滑”修改器中的劃分功能相似。隱藏選定對(duì)象、全部取消隱藏、隱藏未選定對(duì)象：編輯邊界欄：子對(duì)象為“邊界”時(shí)，出現(xiàn)“編輯邊界”卷展欄封口：使用單個(gè)多邊形封住整個(gè)邊界環(huán)。橋：使用多邊形的“橋”連接對(duì)象的兩個(gè)邊界。編輯多邊形欄：子對(duì)象為“多邊形”時(shí)，出現(xiàn)“編輯多邊形“卷展欄擠出：適用于點(diǎn)、邊、邊框、多邊形等子物體直接在視口中操縱時(shí)，可以執(zhí)行手動(dòng)擠出操作；點(diǎn)擊“擠出”后的按鈕，精確設(shè)置擠出選定多個(gè)多邊形時(shí)，如果拖動(dòng)任何一個(gè)多邊形，將會(huì)均勻地?cái)D出所有的選定多邊形。擠出設(shè)置：打開“擠出面”對(duì)話框?！皵D出高度”值為最后一次手動(dòng)擠出時(shí)的高度值。

輪廓：用于增加或減小選定多邊形的外邊。執(zhí)行擠出或倒角，可用“輪廓”調(diào)整擠出面的大小。

倒角：對(duì)選擇的多邊形進(jìn)行擠壓或輪廓處理。手動(dòng)倒角；對(duì)話框精確倒角插入：拖動(dòng)產(chǎn)生新的輪廓邊并由此產(chǎn)生新的面從邊旋轉(zhuǎn)：將選擇的多邊形旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生新的多邊形（角度、段數(shù)）沿樣條線擠出：使物體沿指定的樣條線路徑擠出拾取樣條線、旋轉(zhuǎn)、分段、錐化量、錐化曲線、扭曲

重復(fù)三角算法：自動(dòng)對(duì)多邊形內(nèi)部的三角形面重新計(jì)算，形成更合理的多邊形劃分

編輯三角剖分：多邊形內(nèi)部隱藏的邊以虛線形式顯示，單擊對(duì)角線的頂點(diǎn)移動(dòng)鼠標(biāo)到對(duì)角的頂點(diǎn)位置單擊會(huì)將四邊形的劃分方式改變翻轉(zhuǎn)：反轉(zhuǎn)多邊形的法線方向擠出類型為“組”時(shí)的效果擠出類型為“局部法線”時(shí)的效果擠出類型為“按多邊形”時(shí)的效果編輯幾何體欄：提供了許多編輯可編輯多邊形的工具。只有為子物體為頂點(diǎn)、邊或邊界時(shí)，才能使用“切片平面”和“快速切片”進(jìn)行切片處理。多邊形屬性欄：設(shè)置選中多邊形或元素使用的材質(zhì)ID和平滑組號(hào)。細(xì)分曲面欄：設(shè)置可編輯多邊形使用的平滑方式和平滑效果。軟選擇欄：控制當(dāng)前子對(duì)象對(duì)周圍子對(duì)象的影響程度。10．繪制變形欄：對(duì)象層級(jí)可影響選定對(duì)象中的所有頂點(diǎn)，子對(duì)象層級(jí)，僅影響選定頂點(diǎn)推/拉：將頂點(diǎn)移入對(duì)象曲面內(nèi)（推）或移出曲面外（拉）。推拉的方向和范圍由“推/拉值”設(shè)置所確定。要在繪制時(shí)反轉(zhuǎn)“推/拉”方向，可以按住ALT鍵。推/拉值：確定單個(gè)推/拉操作應(yīng)用的方向和最大范圍。正值將頂點(diǎn)“拉”出對(duì)象曲面，而負(fù)值將頂點(diǎn)“推”入曲面。默認(rèn)為10.0。在進(jìn)行繪制時(shí)，可以使用ALT鍵在具有相同值的推和拉之間進(jìn)行切換。筆刷大?。涸O(shè)置圓形筆刷的半徑。只有筆刷圓之內(nèi)的頂點(diǎn)才可以變形。默認(rèn)為

20.0。互式的更改筆刷的半徑，可以松開鼠標(biāo)按鍵，按住

SHIFT+CTRL和鼠標(biāo)左鍵，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)。筆刷強(qiáng)度：設(shè)置筆刷應(yīng)用“推/拉”值的速率。低的“強(qiáng)度”值應(yīng)用效果的速率要比高的“強(qiáng)度”值來(lái)得慢。范圍為

0.0至1.0。默認(rèn)為

1.0。交互式的更改筆刷的強(qiáng)度，可以松開鼠標(biāo)按鍵，按住

SHIFT+CTRL和鼠標(biāo)左鍵，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)筆刷選項(xiàng)：?jiǎn)螕舸税粹o以打開“繪制選項(xiàng)”對(duì)話框，在該對(duì)話框中可以設(shè)置各種筆刷相關(guān)的參數(shù)。提交：使變形的更改永久化，將它們“烘焙”到對(duì)象幾何體中。在使用“提交”后，就不可以將“復(fù)原”應(yīng)用到更改上。取消：取消自最初應(yīng)用“繪制變形”以來(lái)的所有更改，或取消最近的“提交”操作。制作牙膏雨傘高跟鞋三、創(chuàng)建網(wǎng)格對(duì)象

首先創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，然后右擊該物體，在彈出的快捷菜單中選擇“轉(zhuǎn)換為”|“轉(zhuǎn)換為可編輯網(wǎng)格”命令。網(wǎng)格編輯

當(dāng)把模型轉(zhuǎn)化為可編輯網(wǎng)格之后，就可以對(duì)網(wǎng)格對(duì)象進(jìn)行編輯?！熬W(wǎng)格編輯”修改器是以所編輯對(duì)象的“點(diǎn)”、“邊”、“面”為參照，對(duì)造型進(jìn)行精細(xì)的點(diǎn)面加工。

在“修改”面板中選取“網(wǎng)格編輯”工具。四、創(chuàng)建NURBS建模

創(chuàng)建NURBS曲線：3dsMax9提供了兩種類型的NURBS曲線，它們分別是“點(diǎn)曲線”和“CV曲線”。

創(chuàng)建NURBS曲面：3ds

Max

9提供了兩種類型的曲面，它們分別是“點(diǎn)曲面”和“CV曲面”。編輯NURBS建模編輯NURBS對(duì)象：“點(diǎn)曲面”包括“面”和“點(diǎn)”次對(duì)象。“CV曲面”的次對(duì)象包括“曲面”和“曲線CV”次對(duì)象。對(duì)NURBS對(duì)象的編輯主要是針對(duì)下三種次對(duì)象的編輯。編輯點(diǎn)次級(jí)對(duì)象編輯曲線次級(jí)對(duì)象編輯曲面次級(jí)對(duì)象NURBS建模方法

創(chuàng)建“點(diǎn)曲面”或“CV曲面”，在修改命令面板中選用各種創(chuàng)建與修改命令及旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等工具完成模型的制作。創(chuàng)建“點(diǎn)曲線”、“CV曲線”、“焊接”曲線，然后使用旋轉(zhuǎn)、擠、封閉等工具，生成并輸出“NURBS曲面”模型。

運(yùn)用基本建模工具，創(chuàng)建一個(gè)基本的幾何體，右擊該物體，在彈出的快捷菜單中選擇該“幾何體模型轉(zhuǎn)化為NU