第8章多邊形建模

1、第8章 多邊形建模223第8章 多邊形建模不管是否為游戲建模，優(yōu)化模型并得到正確的細(xì)節(jié)都是成功產(chǎn)品的關(guān)鍵。模型中不需要的細(xì)節(jié)也將增加渲染時(shí)間。模型中使用多少細(xì)節(jié)是合適的呢？這就是建模的藝術(shù)性所在，人眼的經(jīng)驗(yàn)在這里起著重要作用。如果角色在背景中快速奔跑，或者噴氣飛機(jī)在高高的天空快速飛過，那么這樣的模型就不需要太多的細(xì)節(jié)。8.1 3ds max的表面在3ds max中建模的時(shí)候，可以選擇如下三種表面形式之一： 網(wǎng)格（Meshes）； Bezier面片（Patches）； NURBS（不均勻有理B樣條）。網(wǎng)格最簡(jiǎn)單的網(wǎng)格是由空間3個(gè)離散點(diǎn)定義的面。盡管它很簡(jiǎn)單，但的確是3ds max中復(fù)雜網(wǎng)格的基礎(chǔ)

2、。本章后面的部分將介紹網(wǎng)格的各個(gè)部分，并詳細(xì)討論如何處理網(wǎng)格。面片當(dāng)給對(duì)象應(yīng)用Edit Patch編輯修改器或者將它們轉(zhuǎn)換成Editable Patch對(duì)象時(shí)，3ds max將幾何體轉(zhuǎn)換成一組獨(dú)立的面片。每個(gè)面片由連接邊界的3到4個(gè)點(diǎn)組成，這些點(diǎn)可定義一個(gè)表面。 NURBS術(shù)語(yǔ)NURBS代表Non-Uniform Rational B-Splines（不均勻有理B樣條）： Non-Uniform（不均勻）意味著可以給對(duì)象上的控制點(diǎn)不同的影響，從而產(chǎn)生不規(guī)則的表面； Rational（有理）意味著代表曲線或者表面的等式被表示成兩個(gè)多項(xiàng)式的比，而不是簡(jiǎn)單的求和多項(xiàng)式。有理函數(shù)可以很好地表示諸如圓錐

3、、球等重要曲線和曲面模型； B-spline (Basis spline，基本樣條線)是一個(gè)由三個(gè)或者多個(gè)控制點(diǎn)定義的樣條線。這些點(diǎn)不在樣條線上，與使用Line或者其它標(biāo)準(zhǔn)二維圖形工具創(chuàng)建的樣條線不同。后者創(chuàng)建的是Bezier曲線，它是B- splines的一個(gè)特殊形式。使用NURBS就可以用數(shù)學(xué)定義創(chuàng)建精確的表面。許多現(xiàn)代的汽車設(shè)計(jì)都是基于NURBS來創(chuàng)建光滑和流線型的表面。8.2 對(duì)象和次對(duì)象3ds max的所有場(chǎng)景都是建立在對(duì)象的基礎(chǔ)上，每個(gè)對(duì)象又由一些次對(duì)象組成。一旦開始編輯對(duì)象的組成部分，就不能變換整個(gè)對(duì)象。8.2.1 次對(duì)象層次在這個(gè)練習(xí)中，我們將熟悉組成3ds max對(duì)象的基本部

4、分。1. 啟動(dòng)或者復(fù)位3ds max。2. 單擊命令面板的Sphere按鈕，在頂視口創(chuàng)建一個(gè)半徑約為50個(gè)單位的球。3. 到 Modify命令面板，在 Modifier List下拉式列表中選取Edit Mesh?，F(xiàn)在3ds max認(rèn)為球是由一組次對(duì)象組成的，而不是由參數(shù)定義的。4. 在Modify命令面板的編輯修改器堆棧顯示區(qū)域單擊Sphere，見圖8.1。卷展欄現(xiàn)在恢復(fù)到它的原始狀態(tài)，命令面板上出現(xiàn)了球的參數(shù)。使用3ds max的堆?？梢詫?duì)對(duì)象進(jìn)行一系列非破壞性的編輯。這就意味著可以隨時(shí)返回編輯修改的早期狀態(tài)。5. 在頂視口中單擊鼠標(biāo)右鍵，然后從彈出的四元組菜單中選取Convent To:

5、 / Convert to Editable Mesh，見圖8.2。 圖8.1 圖8.2這時(shí)編輯修改器堆棧的顯示區(qū)域只顯示Editable Mesh。命令面板上的卷展欄類似于Edit Mesh，球的參數(shù)化定義已經(jīng)丟失。見圖8.3。圖8.38.2.2 Editable Mesh與Edit Mesh的比較Edit Mesh編輯修改器主要用來將標(biāo)準(zhǔn)幾何體、Bezier面片或者NURBS曲面轉(zhuǎn)換成可以編輯的網(wǎng)格對(duì)象。增加Edit Mesh編輯修改器后就在堆棧的顯示區(qū)域增加了層。模型仍然保持它的原始屬性，并且可以通過在堆棧顯示區(qū)域選擇合適的層來處理對(duì)象。 將模型塌陷成Editable Mesh后，堆棧顯

6、示區(qū)域只有Editable Mesh。應(yīng)用給對(duì)象的所有編輯修改器和對(duì)象的基本參數(shù)都丟失了，只能在網(wǎng)格次對(duì)象層次編輯。當(dāng)完成建模操作后，將模型轉(zhuǎn)換成Editable Mesh是一個(gè)很好的習(xí)慣，這樣可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源。如果模型需要輸出給實(shí)時(shí)的游戲引擎，那么塌陷成Editable Mesh是必須的。在后面的練習(xí)中我們將討論這兩種方法的不同。8.2.3 網(wǎng)格次對(duì)象層次一旦一個(gè)對(duì)象被塌陷成Editable Mesh編輯修改器或者被應(yīng)用了Edit Mesh編輯修改器，就可以使用下面次對(duì)象層次。1. Vertex（節(jié)點(diǎn)）：節(jié)點(diǎn)是空間上的點(diǎn)，它是對(duì)象的最基本層次。當(dāng)移動(dòng)或者編輯節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，它們的面也受影響。

7、 對(duì)象形狀的任何改變都會(huì)導(dǎo)致重新安排節(jié)點(diǎn)。在3ds max中有很多編輯方法，但是最基本的是節(jié)點(diǎn)編輯。圖8.3是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致的幾何體形狀的變化。 圖8.32. Edge（邊）：Edge是一條可見或者不可見的線（參見圖8.4），它連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，形成面的邊。兩個(gè)面可以共享一個(gè)邊。處理邊的方法與處理節(jié)點(diǎn)類似，在網(wǎng)格編輯中經(jīng)常使用。3. Face（面）：面是由3個(gè)節(jié)點(diǎn)形成的三角形。在沒有面的情況下，節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)存在，但是在沒有節(jié)點(diǎn)的情況下，面不能單獨(dú)存在。在渲染的結(jié)果中，我們只能看到面，而不能看到節(jié)點(diǎn)和邊。面是多邊形和元素的最小單位，可以被指定光滑組，以便與相臨的面光滑。4. Polygon（多邊形）：

8、在可見的線框邊界內(nèi)的面形成了多邊形。多邊形是面編輯的便捷方法。此外，某些實(shí)時(shí)渲染引擎常使用多邊形，而不是3ds max中的三角形面。5. Element（元素）：元素是網(wǎng)格對(duì)象中以組連續(xù)的表面。例如茶壺就是由4個(gè)不同元素組成的幾何體，見圖8.5。當(dāng)一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象被使用Attach附加到另外一個(gè)對(duì)象上后，這兩個(gè)對(duì)象就變成新對(duì)象的元素。下面我們就舉例來說明如何在次對(duì)象層次工作。1. 啟動(dòng)3ds max，或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)位3ds max。 圖8.4 圖8.52. 在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_01.ma

9、x。3. 在用戶視口中單擊飛機(jī)，選擇它，見圖8.6。4. 單擊主工具欄的 Select and Move按鈕。5. 在用戶視口四處移動(dòng)飛機(jī)，則飛機(jī)四處移動(dòng)，好像一個(gè)對(duì)象似的。6. 單擊主工具欄的 Undo按鈕。7. 在Modify面板，單擊Selection卷展欄下面的 Vertex按鈕。8. 在用戶視口選擇飛機(jī)最前端的點(diǎn)，然后四處移動(dòng)該節(jié)點(diǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)受變換的影響，見圖8.7。 圖8.6 圖8.79. 按鍵盤上的Ctrl + Z鍵取消前面的移動(dòng)操作。10. 單擊Selection卷展欄下面的 Edge按鈕。11. 在用戶視口選擇機(jī)尾頂部的邊，然后四處移動(dòng)它。這時(shí)選擇的邊以及組成邊的兩

10、個(gè)節(jié)點(diǎn)被移動(dòng)，見圖8.8。12. 按鍵盤上的Ctrl + Z鍵取消對(duì)選擇邊的移動(dòng)。13. 單擊Selection卷展欄下面的 Face按鈕。14. 在用戶視口選擇機(jī)尾頂部的邊，然后四處移動(dòng)它。15. 在用戶視口選擇左側(cè)機(jī)翼頂部的面（見圖8.9），然后四處移動(dòng)它，這時(shí)面及組成面的三個(gè)點(diǎn)被移動(dòng)了。 圖8.8 圖8.916. 按鍵盤上的Ctrl + Z鍵撤消對(duì)選擇面的移動(dòng)。17. 單擊Selection卷展欄下面的 Polygon按鈕。18. 在用戶視口的空白地方單擊鼠標(biāo)左鍵，取消對(duì)面的選擇。19. 在用戶視口選取左側(cè)機(jī)翼的多邊形，這次整個(gè)機(jī)翼頂部都被選擇了，見圖8.10。20. 單擊Selecti

11、on卷展欄下面的 Element按鈕。21. 在用戶視口選擇機(jī)尾頂部的邊，然后四處移動(dòng)它，見圖8.11。 圖8.10 圖8.11由于機(jī)翼是一個(gè)獨(dú)立的元素，因此它們一起移動(dòng)。8.2.4 常用的次對(duì)象編輯選項(xiàng)命名的選擇集無論是在對(duì)象層次還是在次對(duì)象層次，選擇集都是非常有用的工具。經(jīng)常需要編輯同一組節(jié)點(diǎn)。使用選擇集后可以給節(jié)點(diǎn)定義一個(gè)命名的選擇集，這樣就可以通過命名的選擇集快速選擇節(jié)點(diǎn)了。通常在主工具欄中命名選擇集 。次對(duì)象的Backfacing選項(xiàng)在次對(duì)象層次選擇的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)選取在幾何體另外一面的次對(duì)象。這些次對(duì)象是不可見的，通常也不是編輯中所需要的。在3ds max的Selection卷展欄中

12、選擇Ignore Backfacing復(fù)選框（見圖8.12），解決這個(gè)問題。背離激活視口的所有次對(duì)象將不會(huì)被選擇。8.3 低消耗多邊形建?；A(chǔ)常見的低消耗網(wǎng)格建模的方法是盒子建模（Box Modeling）。盒子建模技術(shù)的流程是首先創(chuàng)建基本的幾何體（例如盒子）。然后將盒子轉(zhuǎn)換成Editable Mesh，這樣就可以在次對(duì)象層次處理幾何體了。通過變換和拉伸次對(duì)象使盒子逐漸接近最終的目標(biāo)對(duì)象。8.3.1 變換次對(duì)象在次對(duì)象層次變換是典型的低消耗多邊形建模技術(shù)?？梢酝ㄟ^移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放節(jié)點(diǎn)、邊和面來改變幾何體的模型。8.3.2 處理面通常使用Edit Geometry卷展欄（見圖8.13）下面的Ex

13、trude和Bevel來處理表面?？梢酝ㄟ^輸入數(shù)值或者在視口中交互拖曳來創(chuàng)建拉伸或者倒角的效果。 圖8.12 圖8.13Extrude增加幾何體復(fù)雜程度的最基本方法是增加更多的面。Extrude就是增加面的一種方法。圖8.14就給出了面拉伸前后的效果。 圖8.14BevelBevel首先將面拉伸到需要的高度，然后再縮小或者放大拉伸后的面，圖8.15給出了倒角后的效果。圖8.158.3.3 處理邊通過分割邊來創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)最簡(jiǎn)單的方法是分割邊。直接創(chuàng)建完面和多邊形后，可以通過分割和細(xì)分邊來生成節(jié)點(diǎn)（見圖8.16）。在3ds max中可以創(chuàng)建單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)，但是這些點(diǎn)與網(wǎng)格對(duì)象沒有關(guān)系。選擇網(wǎng)格對(duì)象

14、的一個(gè)邊 邊被分割，生成一個(gè)節(jié)點(diǎn) 圖8.16分割邊后就生成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)邊。在默認(rèn)的情況下，這兩個(gè)邊是不可見的。如果要編輯一個(gè)不可見的邊，需要先將它設(shè)置為可見的。有如下兩種方法來設(shè)置邊的可見性：先選擇邊，然后單擊Surface Properties卷展欄中的Visible按鈕，或者選擇Object Properties對(duì)話框中Display Properties區(qū)域的Edges Only復(fù)選框，見圖8.17。切割邊切割邊的更精確方法是使用Edit Geometry卷展欄下面的Cut按鈕，見圖8.18。 圖8.17 圖8.18使用Cut選項(xiàng)可以在各個(gè)連續(xù)的表面上交互地繪制新的邊。8.3.4

15、處理節(jié)點(diǎn)建立低消耗多邊形模型使用的一個(gè)重要技術(shù)是節(jié)點(diǎn)合并。例如，在人體建模模型時(shí)，通常建立一半的模型，然后通過鏡像得到另外一半模型。圖8.19給出了建立人頭模型的情況。當(dāng)采用鏡像方式復(fù)制人頭的另外一面時(shí)，兩側(cè)模型的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是一樣的?？梢酝ㄟ^調(diào)整位置使兩側(cè)面相交部分的節(jié)點(diǎn)重合，然后將重合的節(jié)點(diǎn)焊接在一起，得到完整的模型，見圖8.20。 圖8.19 圖8.20將節(jié)點(diǎn)焊接在一起后，模型上的間隙將消失，重合的節(jié)點(diǎn)被去掉。有兩種方法來合并節(jié)點(diǎn)：選擇一定數(shù)目的節(jié)點(diǎn)，然后設(shè)置合并的閥值或者直接選取合并的點(diǎn)，見圖8.21。在前面的例子中已經(jīng)使用了Weld下面的Selected選項(xiàng)?？梢赃x擇一個(gè)或者兩個(gè)重合或者

16、不重合的節(jié)點(diǎn)，然后單擊Selected按鈕。這樣，要么這些節(jié)點(diǎn)被合并在一起，要么將出現(xiàn)圖8.22所示的消息框。在Selected右邊的閥值數(shù)值鍵入?yún)^(qū)決定能夠被合并節(jié)點(diǎn)之間的距離。如果節(jié)點(diǎn)是重合在一起的，那么這個(gè)距離可以設(shè)置小一點(diǎn)；如果需要合并節(jié)點(diǎn)之間的距離較大，那么這個(gè)數(shù)值需要設(shè)置大一些。 圖8.21 圖8.22在合并節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，有時(shí)使用Target選項(xiàng)要方便些。一旦打開了Target選項(xiàng)，可以通過拖曳的方法合并節(jié)點(diǎn)。 8.3.5 修改可以編輯的網(wǎng)格對(duì)象在這個(gè)練習(xí)中，我們將使用Face Extrude選項(xiàng)來構(gòu)造飛機(jī)的座倉(cāng)蓋。1. 啟動(dòng)3ds max，或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)

17、位3ds max。2. 在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_02.max。說明：Object Properties對(duì)話框中的Edges Only選項(xiàng)已經(jīng)被關(guān)閉，Edged Faces的視口屬性已經(jīng)被設(shè)置到User視口。這樣的設(shè)置可以使對(duì)網(wǎng)格對(duì)象的觀察更清楚些。打開Samplesch08 ch08_02.max后的場(chǎng)景見圖8.23。3. 在用戶視口中選擇飛機(jī)。4. 在 Modify面板，單擊Selection卷展欄的 Polygon按鈕。5. 在用戶視口選擇座倉(cāng)區(qū)域的兩個(gè)多邊形，見圖8.24。 圖8.23 圖8.24通過觀察Sele

18、ction卷展欄的底部（見圖8.25）就可以確認(rèn)選擇的面是否正確。這特別適用于次對(duì)象的選擇。6. 在Edit Geometry卷展欄將Extrude的數(shù)值改為23.0 。選擇的面被拉伸了，座倉(cāng)蓋有了大致的形狀，見圖8.26。 圖8.25 圖8.267. 單擊Selection卷展欄的 Vertex按鈕。8. 在前視口使用區(qū)域的方式選擇頂部的節(jié)點(diǎn)，見圖8.27。9. 在前視口調(diào)整節(jié)點(diǎn)，使其類似于圖8.28。 圖8.27 圖8.2810. 單擊主工具欄的 Non-uniform Scale按鈕。11. 在右視口使用區(qū)域的方式選擇頂部剩余的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（見圖8.29的A圖），并沿著X軸縮放它們，直到與圖

19、8.29中的B圖類似為止。A B圖8.29現(xiàn)在飛機(jī)有了座倉(cāng)，見圖8.30。如果得到的結(jié)果與想象的不一樣，那么可以在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08ch08_03.max。該文件就是用戶應(yīng)該得到的結(jié)果。8.3.6 反轉(zhuǎn)邊當(dāng)使用多于3個(gè)邊的多邊形建模的時(shí)候，內(nèi)部邊有不同的形式。例如一個(gè)簡(jiǎn)單的四邊形的內(nèi)部邊就有兩種形式，見圖8.31。將內(nèi)部邊從一組節(jié)點(diǎn)改變到另外一組節(jié)點(diǎn)就稱為反轉(zhuǎn)邊（Edge Turning）。圖8.31是一個(gè)很簡(jiǎn)單的圖形，因此很容易看清楚內(nèi)部邊。如果在復(fù)雜的三維模型上，邊界的方向就變得非常重要。圖8.32中被拉伸的多邊形的邊界正

20、確。 圖8.30 圖8.31如果反轉(zhuǎn)了頂部邊界，將會(huì)得到明顯不同的效果，見圖8.33。 圖8.32 圖8.33需要說明的是盡管兩個(gè)圖明顯不同，但是節(jié)點(diǎn)位置并沒有明顯改變。下面我們就舉例來說明如何反轉(zhuǎn)邊。1. 繼續(xù)前面的練習(xí)，或者在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08ch08_03.max。2. 選取視口導(dǎo)航控制區(qū)域 Arc Rotate SubObject按鈕。3. 在用戶視口繞著機(jī)艙旋轉(zhuǎn)視口，會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)艙兩側(cè)是不對(duì)稱的，見圖8.34。從圖8.34中可以看出，長(zhǎng)長(zhǎng)的小三角形使機(jī)艙看起來有一個(gè)不自然的皺折。在游戲引擎中，這類三角形會(huì)出現(xiàn)問題。反轉(zhuǎn)邊

21、可以解決這個(gè)問題。4. 在用戶視口選擇飛機(jī)。5. 選擇 Modify命令面板，單擊Selection卷展欄的Edge按鈕。6. 單擊Edit Geometry卷展欄中的Turn按鈕。左側(cè)右側(cè)圖8.347. 在用戶視口選擇飛機(jī)座艙左側(cè)前半部分的邊，見圖8.35。 圖8.35現(xiàn)在座艙看起來好多了。下面來設(shè)置右邊的邊。8. 在視口導(dǎo)航控制區(qū)域選取 Arc Rotate SubObject按鈕。9. 在用戶視口繞著飛機(jī)旋轉(zhuǎn)視口，以便觀察座艙的右側(cè)。10. 在Turn仍然打開的情況下，單擊定義座艙后面小三角形的邊，見圖8.36。現(xiàn)在座艙完全對(duì)稱了。如果得到的結(jié)果與想象的不一樣，那么可以在菜單欄選取Fil

22、e / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_04.max。該文件就是用戶應(yīng)該得到的結(jié)果。8.3.7 增加和簡(jiǎn)化幾何體在這一小節(jié)我們使用邊界細(xì)分來增加節(jié)點(diǎn)，然后再使用合并節(jié)點(diǎn)來簡(jiǎn)化幾何體。1. 啟動(dòng)3ds max，或者在菜單欄選擇File / Reset，復(fù)位3ds max。2. 在菜單欄選擇File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_05.max。3. 在 Utilities命令面板單擊More按鈕。4. 在Utilities對(duì)話框中單擊Polygon Counter，然后單擊OK按鈕，見圖8.37。 圖8.36

23、 圖8.375. 在用戶視口選擇飛機(jī)。Polygon Count對(duì)話框顯示出有多邊形數(shù)是414，見圖8.38。6. 在Modify命令面板的Selection卷展欄中單擊 Edge按鈕。7. 打開Selection卷展欄中的Ignore Backfacing復(fù)選框，可避免修改看不到的面。8. 在Edit Geometry卷展欄中單擊Divide按鈕。9. 在頂視口中單擊圖8.39所指出的3個(gè)邊。 圖8.38 圖8.39新的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在3個(gè)邊的中間。10. 這時(shí)Polygon Count對(duì)話框顯示出飛機(jī)的多邊形數(shù)是420。11. 在Edit Geometry卷展欄中單擊Divide按鈕關(guān)閉它。12

24、. 在Edit Geometry卷展欄中單擊Turn按鈕。13. 在頂視口反轉(zhuǎn)圖8.39中深顏色的邊，直到與圖8.40類似。圖8.40由圖8.40可以看到，盡管增加了3個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是模型的外觀并沒有改變。必須通過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)來改變模型。14. 在Edit Geometry卷展欄單擊Turn按鈕，關(guān)閉它。下面我們就使用Target選項(xiàng)來合并節(jié)點(diǎn)。15. 在Selection卷展欄單擊 Vertex按鈕。16. 在Edit Geometry卷展欄的Weld區(qū)域單擊Target。17. 在用戶視口分別將圖8.41中標(biāo)出的節(jié)點(diǎn)拖曳到中心的節(jié)點(diǎn)上。3個(gè)節(jié)點(diǎn)被合并在一起，見圖8.42。技巧：在前視口合并節(jié)點(diǎn)要方

25、便一些。18. 合并完成后單擊Target，關(guān)閉它。 圖8.41 圖8.42接下來我們使用Selection合并節(jié)點(diǎn)。用Target合并節(jié)點(diǎn)可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果，但是速度較慢。使用Selection可以快速合并節(jié)點(diǎn)。19. 繼續(xù)前面的練習(xí)。在頂視口使用區(qū)域的方法選擇座艙頂所有的節(jié)點(diǎn)，見圖8.43。20. 在Edit Geometry卷展欄的Weld區(qū)將Selected的數(shù)值改為20.0。21. 單擊Weld區(qū)域的Selected按鈕。圖8.43一些節(jié)點(diǎn)被合并在一起，座艙蓋發(fā)生變化，見圖8.44?，F(xiàn)在Polygon Count對(duì)話框顯示有408個(gè)多邊形。如果得到的結(jié)果與想象的不一樣，可以在菜單欄選

26、取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08FA18canopyE.max。該文件就是用戶應(yīng)該得到的結(jié)果。8.3.8 使用Face Extrude編輯修改器和Bevel創(chuàng)建推進(jìn)器的錐 3ds max的重要特征之一就是可以使用多種方法完成同一任務(wù)。在下面的練習(xí)中，我們將創(chuàng)建飛機(jī)后部推進(jìn)器的錐體。這次采用的方法與前面的有點(diǎn)不同。前面一直是在次對(duì)象層次編輯，這次將使用Face Extrude編輯修改器來拉伸面。增加編輯修改器后堆棧中將會(huì)有歷史記錄，這樣即使完成建模后仍可以返回來進(jìn)行參數(shù)化的修改。在下面練習(xí)中，我們將使用Face Extrude、Mesh Select

27、和Edit Mesh編輯修改器。1. 啟動(dòng)3ds max，或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)位3ds max。2. 在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_06.max。3. 在用戶視口選擇飛機(jī)。4. 選擇 Modify命令面板，單擊Selection卷展欄中 Polygon按鈕。5. 在用戶視口單擊飛機(jī)尾部右側(cè)將要生成錐的區(qū)域，見圖8.45。 圖8.44 圖8.456. 在Modify面板的編輯修改器堆棧列表中選取Face Extrude，見圖8.46。7. 在Parameters卷展欄將Amount設(shè)置為20.0，Sca

28、le設(shè)置為80.0，見圖8.47。 圖8.46 圖8.47多邊形被從機(jī)身拉伸并縮放，形成了錐，見圖8.48。8. 在編輯修改器列表中選取Mesh Select。9. 在Mesh Select的Parameters卷展欄單擊 Polygon按鈕。10. 在用戶視口單擊飛機(jī)尾部左側(cè)將要生成錐的區(qū)域，見圖8.49。 圖8.48 圖8.4911. 在編輯修改器堆棧的顯示區(qū)域的Face Extrude上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后從彈出的快捷菜單中選擇Copy，見圖8.50。12. 在編輯修改器堆棧的顯示區(qū)域的Mesh Select上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后從彈出的快捷菜單中選擇Paste Instanced。Face

29、 Extrude被粘貼了，見圖8.51。 圖8.50 圖8.51在圖8.51中，F(xiàn)ace Extrude用斜體表示，表明它是關(guān)聯(lián)的編輯修改器。這時(shí)的飛機(jī)見圖8.52。從這個(gè)操作中可以看到，通過復(fù)制編輯修改器可以大大簡(jiǎn)化操作。13. 在編輯修改器列表中選取Edit Mesh。14. 單擊Selection卷展欄的 Polygon按鈕。15. 在用戶視口選擇兩個(gè)圓錐的末端多邊形，見圖8.53。 圖8.52 圖8.5316. 在Edit Geometry卷展欄將Extrude設(shè)置為-30，會(huì)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)尾部出現(xiàn)了凹陷。說明：這里最好準(zhǔn)確輸入30這個(gè)數(shù)值。如果調(diào)整微調(diào)器，那么必須在不松開鼠標(biāo)的情況下將數(shù)值

30、調(diào)整為30，否則可能會(huì)產(chǎn)生一組面。17. 在Edit Geometry卷展欄將Bevel數(shù)值設(shè)置為5.0 。這樣就完成了排氣錐的建模，飛機(jī)的尾部見圖8.54。如果需要改變Face Extrude的數(shù)值，可以使用編輯修改器堆棧返回到Face Extrude，然后改變其參數(shù)。18. 在編輯修改器堆棧列表中選擇任何一個(gè)Face Extrude編輯修改器（見圖8.55），然后在出現(xiàn)的警告消息框中單擊Yes按鈕。 圖8.54 圖8.5519. 在命令面板的Parameters卷展欄中將Amount設(shè)置為40.0，Scale設(shè)置為60.0，見圖8.56。這時(shí)的飛機(jī)見圖8.57。如果得到的結(jié)果與想象的不一樣

31、，那么可以在菜單欄選擇File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08FA18Cones.max。該文件就是用戶應(yīng)該得到的結(jié)果。 圖8.56 圖8.578.3.9 光滑組光滑組可以融合面之間的邊界，從而產(chǎn)生光滑的表面。它只是一個(gè)渲染特性，不改變幾何體的面數(shù)。通常情況下，3ds max新創(chuàng)建的幾何體都設(shè)置了光滑選項(xiàng)。例外的情況是使用拉伸方法建立的面沒有被指定光滑組，需要人工指定光滑組。圖8.58的飛機(jī)沒有被應(yīng)用光滑組進(jìn)行光滑。圖8.59是圖8.58中的飛機(jī)被應(yīng)用了光滑組進(jìn)行光滑后的情況。 圖8.58 圖8.59下面我們舉例說明如何使用光滑組。1. 啟動(dòng)3ds max，

32、或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)位3ds max。2. 在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_07.max。打開文件后的場(chǎng)景見圖8.60。這通常是最糟糕的情況。所有多邊形都被指定了同一個(gè)光滑組。這個(gè)模型看起來有點(diǎn)奇怪，這是因?yàn)樗袀?cè)面都被面向同一方向進(jìn)行處理。3. 在用戶視口選擇飛機(jī)。4. 在Selection卷展欄單擊 Element按鈕。5. 在視口標(biāo)簽上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的快捷菜單上選取Edged Faces，這樣便于編輯時(shí)清楚地觀察模型。6. 在用戶視口選擇兩個(gè)機(jī)翼、兩個(gè)穩(wěn)定器、兩個(gè)方向陀和兩個(gè)排氣錐。7.

33、 單擊Selection卷展欄的Hide按鈕。現(xiàn)在只有機(jī)身可見，見圖8.61。 圖8.60 圖8.618. 單擊Selection卷展欄的 Polygon按鈕。9. 在視口導(dǎo)航控制區(qū)域單擊 Min/Max Toggle按鈕，將顯示四個(gè)視口。10. 在用戶視口選擇所有座艙罩的多邊形，見圖8.62。圖8.6211. 在Surface Properties卷展欄的Smoothing Groups區(qū)清除1，然后選擇2，則座艙罩的明暗情況改變了，見圖8.63。12. 在用戶視口中單擊機(jī)身外的任何地方，取消對(duì)機(jī)身的選擇。13. 在用戶視口的視口標(biāo)簽上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后從彈出的快捷菜單上取消Edged Fa

34、ces的選擇。 圖8.63現(xiàn)在座艙罩盡管還是光滑的，但是在與機(jī)身之間有了比較明顯的明暗界線，已經(jīng)可以與機(jī)身區(qū)分開來，見圖8.64。如果得到的結(jié)果與想象的不一樣，那么可以在菜單欄選擇File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08FA18canopy.max。該文件就是用戶應(yīng)該得到的結(jié)果。圖8.648.3.10 細(xì)分表面通常，即使最后網(wǎng)格很復(fù)雜，開始時(shí)最好使用低多邊形網(wǎng)格建模。對(duì)于電影和視頻來講，通常使用較多的是多邊形。這樣模型的細(xì)節(jié)很多，渲染后也比較光滑。將簡(jiǎn)單型模型轉(zhuǎn)換成復(fù)雜型模型是一件簡(jiǎn)單的事情。但是反過來卻不一樣。如果沒有優(yōu)化工具，將復(fù)雜多邊形模型轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單多

35、邊形模型是一件困難的事情。增加簡(jiǎn)單多邊形網(wǎng)格模型像增加編輯修改器一樣簡(jiǎn)單。可以增加幾何體的編輯修改器類型有： MeshSmooth（網(wǎng)格光滑）：MeshSmooth編輯修改器通過沿著邊和角增加面來光滑幾何體； HSDS（Hierarchal SubDivision Surfaces表面層級(jí)細(xì)分）：這個(gè)編輯修改器一般作為最終的建模工具，它增加細(xì)節(jié)并自適應(yīng)地細(xì)化模型； Tessellate（細(xì)化）：這個(gè)編輯修改器給選擇的面或者整個(gè)對(duì)象增加面。這些編輯修改器與光滑組不同，光滑組不增加幾何體的復(fù)雜度，當(dāng)然光滑效果也不會(huì)比這些編輯修改器好。下面我們就來講述光滑簡(jiǎn)單的多邊形模型。1. 啟動(dòng)3ds max，

36、或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)位3ds max。2. 在菜單欄選取File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_08.max。該文件包含一個(gè)簡(jiǎn)單的人物模型，見圖8.65。 圖8.65 3. 在透視視口單擊任務(wù)，選擇它。4. 選擇 Modify命令面板，在編輯修改器列表中選取MeshSmooth?？梢钥吹侥Ｐ筒]有改變。5. 按下鍵盤上的F4鍵，隱藏Edged Faces，這樣會(huì)更清楚的看到光滑效果。6在Subdivision Amount卷展欄將Iteration改為1?？梢钥吹侥Ｐ凸饣撕芏?，見圖8.66。7. 將Iteration數(shù)值

37、改為2。此時(shí)模型變得非常光滑了，見圖8.67。 圖8.66 圖8.67通過比較使用MeshSmooth光滑前后的模型，就可以發(fā)現(xiàn)光滑后的模型變得細(xì)膩光滑。下面我們進(jìn)一步來改進(jìn)這個(gè)模型。8. 在Local Control卷展欄選取Display Control Mesh，單擊 Vertex按鈕，見圖8.68。9. 在透視視口使用區(qū)域選擇的方法選擇頭頂部的4個(gè)點(diǎn)，見圖8.69。10. 嘗試處理一些控制點(diǎn)。當(dāng)?shù)头直媛实目刂泣c(diǎn)移動(dòng)的時(shí)候，高分辨率的網(wǎng)格光滑變形，見圖8.70。 圖8.68 圖8.69 圖8.70可以通過在編輯修改器堆棧顯示區(qū)域選取Editable Mesh來在次對(duì)象層次完成該操作。這些

38、選項(xiàng)使盒子建模的功能非常強(qiáng)大。下面我們?cè)偈褂肏SDS 編輯修改器增加一些控制。在使用MeshSmooth的時(shí)候，操作中要考慮所有的網(wǎng)格。HSDS通常用于建模的最后階段。一旦建立了大致的模型，就可以使用HSDS編輯修改器增加細(xì)節(jié)。1. 啟動(dòng)3ds max，或者在菜單欄選取File / Reset，復(fù)位3ds max。2. 在菜單欄選擇File / Open，然后從本書的配套光盤中打開文件Samplesch08 ch08_08.max。3. 在透視視口中選擇網(wǎng)格對(duì)象。4. 選擇Modify命令面板，在編輯修改器列表中選取HSDS。5. 在HSDS Parameters卷展欄中單擊 Polygon按

39、鈕。6. 在透視視口中選擇頭部的所有多邊形，見圖8.71。7. 在HSDS Parameters卷展欄中單擊Subdivide按鈕，見圖8.72。 圖8.71 圖8.72頭部和頸部的細(xì)節(jié)增加了，身體其余部分的細(xì)節(jié)保持不變。84網(wǎng)格建模應(yīng)用舉例網(wǎng)格建模是3ds max的重要建模方法。它廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑和游戲等領(lǐng)域，不但可以建立復(fù)雜的模型，而且建立的模型簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快。下面來說明如何制作如圖8.73所示的足球模型。圖8.731 啟動(dòng)或者重新設(shè)置3ds max。到創(chuàng)建幾何體分支的擴(kuò)展幾何體(Extended Primitives),單擊命令面板中的Hedra按鈕，在透視視圖創(chuàng)建一個(gè)半徑為60的

40、多面體。2 到Modify面板，將Hedra命令面板Parameters卷展欄下的Family改為Dodec/Icos，F(xiàn)amily Parameters下面的P改為0.36，其他參數(shù)不變。這時(shí)的多面體類似于圖8.74。它的面是由5邊形和6邊形組成，與足球的面的構(gòu)成類似?，F(xiàn)在存在的問題是面沒有厚度。要給面增加厚度，必須將面先分解?？梢允褂肊dit Mesh或者Editable Mesh來分解面。圖 8.743 確認(rèn)選擇多面體，給它增加一個(gè)Edit Mesh編輯修改器。在命令面板的Selection卷展欄單擊Polygon按鈕，然后在場(chǎng)景中選擇所有面。4 確認(rèn)Edit Geometry卷展欄中E

41、xplode按鈕下面選擇了Objects項(xiàng)，然后單擊Explode按鈕，在彈出的Explode對(duì)話框中單擊OK按鈕。這樣就將球的每個(gè)面分解成獨(dú)立的幾何體，見圖8.75。圖 8.755 單擊堆棧中的Edit Mesh，到堆棧的最上層。使用區(qū)域選擇的方法選擇場(chǎng)景中的所有對(duì)象。然后給選擇的對(duì)象增加Mesh Select編輯修改器。6 單擊Mesh Select Parameters卷展欄下面的Polygon按鈕，到場(chǎng)景中選擇所有的面。7 給選擇的面增加Face Extrude編輯修改器，將Parameters卷展欄中的Amount設(shè)置為5.0，Scale設(shè)置為90，見圖8.76。圖 8.76 現(xiàn)在足

42、球的面有了厚度，但是看起來非常硬，不像真正的足球。8 給場(chǎng)景中所選擇的幾何體增加Mesh Smooth編輯修改器，將Subdivison Method卷展欄下面的Subdivison Method改為Quad Output，將Subdivision Amount卷展欄下面的Iterations改為2，將Parameters卷展欄下面的Strength改為0.6，其他參數(shù)不變。這時(shí)足球變的光滑了，見圖8.77。圖 8.77現(xiàn)在足球的形狀基本正確，但是顏色還不符合要求。下面我們就給足球設(shè)計(jì)材質(zhì)。9 按鍵盤上的M鍵，進(jìn)入材質(zhì)編輯修改器。單擊Standard按鈕，在彈出的Material/Map Br

43、owser對(duì)話框中選取Mult/Sub-Object(多重/子材質(zhì))，單擊OK按鈕。在彈出的Replace Material對(duì)話框單擊OK按鈕。這時(shí)，材質(zhì)的類型被改成了Mult/Sub-Object。該材質(zhì)類型根據(jù)面的ID號(hào)指定材質(zhì)。足球的兩類面(6邊形和2邊形)的ID號(hào)分別是2和3。10 將Mult/Sub-Object中ID號(hào)為2的材質(zhì)的顏色改為白色，ID號(hào)為3的材質(zhì)的顏色改為黑色。11 確認(rèn)選擇了場(chǎng)景中足球的所有幾何體，然后將材質(zhì)指定給選擇的幾何體即可，結(jié)果見圖8.78。圖 8.78該例子的最后效果保存在本書配套光盤的Samplesch08 zuqiu.max。8.5 小結(jié)建模方法非常重要，在這一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了多邊形建模的簡(jiǎn)單操作，并了解了網(wǎng)格次對(duì)象的元素：Vertices、Edges、Faces、Polygons和Elements。此外，我們還學(xué)習(xí)了編輯修改器和變換之間的區(qū)別。通過使用諸如面拉伸、邊界細(xì)分等技術(shù)，可以增加幾何體的復(fù)雜程度。節(jié)點(diǎn)合并可以使用戶方便地減少面數(shù)。用戶使用Editable Poly可以方便地對(duì)多邊形面進(jìn)行分割、拉伸，從而創(chuàng)建非常復(fù)雜的模型。8.6 習(xí)題正誤題：1Edit Mesh是能夠訪問次對(duì)象的，但不能夠給堆棧傳遞次對(duì)象選擇集的網(wǎng)格編輯修