計(jì)算機(jī)游戲角色設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-第6章-曲面編輯課件

計(jì)算機(jī)游戲角色設(shè)計(jì)基礎(chǔ)授課老師：廖玲

重點(diǎn)：第六章曲面編輯2.NURBS曲面編輯1.NURBS原始物體的創(chuàng)建目

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6.1曲面常用的操作元素6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建6.3編輯曲面6.1曲面常用的操作元素

曲面是由曲線組成的物體，NURBS的曲面是通過(guò)參數(shù)化定義的，通過(guò)編輯NURBS的曲面，來(lái)組成復(fù)雜的NURBS模型。曲面的形成依賴(lài)于曲線，通過(guò)定義曲線來(lái)生成曲面。在Maya中，可以直接創(chuàng)建原始曲面物體，也可以通過(guò)曲面編輯命令將曲線生成曲面。

一個(gè)完整的NURBS曲面是由控制點(diǎn)、Isoparm參數(shù)線、曲面點(diǎn)、Hull殼線、面片等元素組成的。6.1曲面常用的操作元素ControlVertex（控制點(diǎn)）：最為常用的控制方式，通過(guò)編輯曲面表面上的點(diǎn)，來(lái)控制曲面的外形，控制點(diǎn)對(duì)曲面的影響有一定范圍，也可以按下Shift鍵，選擇多個(gè)點(diǎn)同時(shí)編輯。Isoparm（Iso參數(shù)線）：直接控制曲面上的曲線，按住鼠標(biāo)拖動(dòng)，可以將Iso線拖出，在UV方向創(chuàng)建一根新的依附于曲面的曲線（需要調(diào)用EditNURBS菜單下的InsertIsparms命令），也可以直接使用曲面上拖出的Iso參數(shù)線，用于NURBS物體的創(chuàng)建。Hull（殼線）：在NURBS物體的U和V方向上控制曲面，殼線本身并沒(méi)有任何意義，只是用來(lái)顯示控制的UV方向。這3種編輯元素是最為常用的，可以通過(guò)對(duì)這些元素進(jìn)行編輯，達(dá)到控制NURBS曲面的目的，如果選中曲面的這些元素，按下Delete鍵刪除掉，曲面并不會(huì)破裂，但曲面的外形會(huì)隨之改變。6.1曲面常用的操作元素

NURBS物體可以?xún)?yōu)化顯示，按下主鍵盤(pán)的1、2、3鍵，可以在不同的顯示級(jí)別下切換，在編輯NURBS物體的過(guò)程中，特別是復(fù)雜的物體，這項(xiàng)功能顯得尤為重要。6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建Maya中有許多NURBS的原始物體可供選擇，在執(zhí)行Create→NURBSPrimitives命令下，一共有8種原始物體，其中6種為曲面物體，分別是：Sphere、Cube、Cylinder、Cone、Plane、Torus。如圖所示。6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建

NURBS原始物體帶有一定的建造歷史，通過(guò)修改這些建造歷史可以創(chuàng)建出不同的物體曲面，以Torus原始物體為例，了解一下NURBS原始物體的創(chuàng)建屬性。

選擇Create→NURBSPrimitives→Torus命令，單擊右側(cè)的方塊按鈕，彈出NURBSTorusOptions對(duì)話框，可以在這里設(shè)定Torus物體的屬性。6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建通用屬性Pivot（樞軸）：主要用來(lái)確定產(chǎn)生的物體軸心點(diǎn)的位置。Object：軸心在物體的中心。UserDefined：自定義軸心點(diǎn)的位置。Axis（軸）：主要用來(lái)定義創(chuàng)建物體極點(diǎn)的軸向。Star／EndSweepAngle：定義掃描的起始位置和結(jié)束位置。如圖所示6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建MinorSweepAngle：定義圓環(huán)截面的掃描角度。如圖所示。Radius：物體的半徑MinorRadius：圓環(huán)的截面半徑。如圖所示。6.2NURBS原始物體的創(chuàng)建SurfaceDegree：定義圓環(huán)的表面曲度。NumberofSections/Spans：用來(lái)定義圓環(huán)表面的水平和垂直的分段數(shù)。

對(duì)于曲面建模了說(shuō)，編輯的方法是非常重要的，可能同樣的一個(gè)曲面造型，在不同的人眼里邊，它們的最終形狀是完全不同的，為什么呢？因?yàn)樗麄兊木庉嫹椒ú煌Ｓ纱丝梢?jiàn)，曲面編輯的重要性。6.3編輯曲面

對(duì)于曲面建模了說(shuō)，編輯的方法是非常重要的，可能同樣的一個(gè)曲面造型，在不同的人眼里邊，它們的最終形狀是完全不同的，為什么呢？因?yàn)樗麄兊木庉嫹椒ú煌?。由此可?jiàn)，曲面編輯的重要性。DuplicateNURBSPatches（復(fù)制NURBS片）可以將一個(gè)NURBS曲面進(jìn)行復(fù)制，產(chǎn)生出與原曲面相同的曲面6.3編輯曲面ProjectCurveOnSurface（投影曲線到曲面）可以將一條曲線投射到一個(gè)曲面上，然后進(jìn)行模型的創(chuàng)建IntersectSurfaces（相交曲面）可以將兩個(gè)相交曲面的相交處產(chǎn)生曲線，然后可以配合剪切工具對(duì)投射后的曲面進(jìn)行剪切TrimTool（剪切工具）可以將ProjectCurveOnSurface（投影曲線到曲面）或IntersectSurfaces（相交曲面）后的曲面進(jìn)行剪切1234

相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：1、導(dǎo)入圖片2、繪制CV曲線3、投影曲線到曲面4、Revolve旋轉(zhuǎn)成型命令

實(shí)例---樹(shù)葉（蘋(píng)果）ProjectCurveOnSurface（投影曲線到曲面）DuplicateNURBSPatches（復(fù)制NURBS片）可以將一個(gè)NURBS曲面進(jìn)行復(fù)制，產(chǎn)生出與原曲面相同的曲面6.3編輯曲面1

大多數(shù)情況下，我們制作曲面的主要目的是為了獲取上面的一小部分應(yīng)用，為此，我們可以通過(guò)利用復(fù)制的方法獲取其中的一部分曲面。對(duì)于實(shí)際編輯而言，修剪可以將一個(gè)曲面分離，并保留最終的部分。6.3編輯曲面IntersectSurfaces（相交曲面）可以將兩個(gè)相交曲面的相交處產(chǎn)生曲線，然后可以配合剪切工具對(duì)投射后的曲面進(jìn)行剪切3

創(chuàng)建一個(gè)曲面和一個(gè)圓錐體作為兩個(gè)相交曲面。選擇要相交的兩個(gè)曲面執(zhí)行“IntersectSurfaces(相交曲面)“命令，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)曲面曲線，或者說(shuō)創(chuàng)建了修剪曲線UntrimSurfaces（撤銷(xiāo)剪切曲面）將剪切后的曲面進(jìn)行撤銷(xiāo)剪切6.3編輯曲面Booleans（布爾運(yùn)算）將兩曲面物體或多個(gè)曲面物體進(jìn)行結(jié)合、相減或相交，產(chǎn)生新的曲面模型AtachSurfaces（連接曲面）

將兩曲面合并成一個(gè)曲面AttachWithoutMoving（連接不移動(dòng)）對(duì)曲面物體的等位結(jié)構(gòu)線進(jìn)行連接，在連接時(shí)曲面物體不產(chǎn)生任何移動(dòng)56786.3編輯曲面Booleans（布爾運(yùn)算）將兩曲面物體或多個(gè)曲面物體進(jìn)行結(jié)合、相減或相交，產(chǎn)生新的曲面模型6

用于裁減當(dāng)前選擇的曲面，它分為三種基本形式，分別是合并運(yùn)算、相交運(yùn)算和相減運(yùn)算。6.3編輯曲面

Booleans（布爾運(yùn)算）

6

UnionTool（合并工具）是布爾運(yùn)算的三種基本運(yùn)算之一，使用它可以將兩個(gè)相交的NURBS曲面通過(guò)布爾運(yùn)算合并起來(lái)形成一個(gè)曲線物體。關(guān)于其操作方法較為簡(jiǎn)單，依次選擇EditNURBS︱Booleans︱UnionTool（合并工具）命令即可展開(kāi)操作。

SubtractTool（相減運(yùn)算）可以在將相交的兩個(gè)物體之間執(zhí)行減運(yùn)算，即被減物體減去物體，從而形成一個(gè)曲面。6.3編輯曲面AtachSurfaces（連接曲面）

將兩曲面合并成一個(gè)曲面7創(chuàng)建好兩個(gè)曲面對(duì)象6.3編輯曲面AtachSurfaces（連接曲面）

76.3編輯曲面

分離曲面（DetachSurfaces）

8DetachSurfaces（撤銷(xiāo)剪切曲面）將一個(gè)曲面分離為多個(gè)曲面6.3編輯曲面AlignSurfaces（布爾運(yùn)算）將兩個(gè)曲面進(jìn)行對(duì)齊或重疊在一起，方便曲面模型的制作與調(diào)節(jié)Open/CloseSurfaces（結(jié)合曲面）

將開(kāi)放曲面進(jìn)行關(guān)閉，同樣也可以將閉合曲面進(jìn)行打開(kāi)InsertIsoparm（插入等位結(jié)構(gòu)線）在曲面上插入一條新的等位結(jié)構(gòu)線91011126.3編輯曲面InsertIsoparm（插入等位結(jié)構(gòu)線）

在曲面上插入一條新的等位結(jié)構(gòu)線12

在Maya中，等位線也是可以進(jìn)行添加的，這樣可以使物體表面的細(xì)分更加精細(xì)，要在當(dāng)前物體上創(chuàng)建一條等位線，則需要使用到EditNURBS︱InsertIsoparms（插入等位線）命令。ExtendSurfaces（擴(kuò)展曲面）將一個(gè)曲面物體再次延伸出一段，產(chǎn)生新的可編輯結(jié)構(gòu)6.3編輯曲面OffsetSurfaces（偏移曲面）將所選曲面進(jìn)行偏移，復(fù)制產(chǎn)生新的曲面ReverseSurfacesDirection（反轉(zhuǎn)法線方向）

將曲面的起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)換RebuildSurfaces（重建曲面）將所選曲面進(jìn)行控制，使曲面的面片數(shù)和次數(shù)重新分配13141516

SurfacesFillet（曲面倒角）將兩個(gè)曲面在交叉處產(chǎn)生倒角，其中有CircularFillet（圓形倒角）、FreeformFillet（自由倒角）、FilletBlendTool（混合倒角工具）三種

①CircularFillet（圓形倒角）：在兩個(gè)曲面交叉處產(chǎn)生圓形倒角②FreeformFillet（自由倒角）：將兩個(gè)曲面進(jìn)行連接，然后在連接處產(chǎn)生自由的倒角

③FilletBlendTool（混合倒角工具）：將兩個(gè)曲面物體進(jìn)行連接而產(chǎn)生倒角，此命令連接的可以是曲面物體上任意一條等位結(jié)構(gòu)線6.3編輯曲面176.3編輯曲面1.創(chuàng)建圓形曲面連接

1）創(chuàng)建一個(gè)NURBS平面和球體。2）如果要在球體和平面相交的地方創(chuàng)建圓形連接面，那么框選平面和球體6.3編輯曲面3）然后選擇“EditNURBS->SurfacesFillet(曲面連接面）->CircularFillet”命令：6.3編輯曲面2.創(chuàng)建混合形曲面連接

創(chuàng)建兩個(gè)球體，并框選如左圖所示，從打開(kāi)的右鍵菜單中選擇“Isoparm“6.3編輯曲面2）選擇“EditNURBS->SurfacesFillet->FilletBlendTool(連接混合工具)”命令。在視圖中，單擊第一條曲面等位線，并回車(chē)。單擊第二條曲面等位線

Stitch（縫合工具）將兩個(gè)曲面上的點(diǎn)、線進(jìn)行縫合連接到一起，其中有StitchSurfacePoints（曲面點(diǎn)縫合）、StitchEdgesTool

（邊縫合工具）、GlobalStitch（全局縫合）

①StitchSurfacePoints（曲面點(diǎn)縫合）：將曲面上的點(diǎn)進(jìn)行縫合②

StitchEdgesTool

（邊縫合工具）：將兩個(gè)曲面進(jìn)行連接，然后在連接處產(chǎn)生自由的倒角

③GlobalStitch（全局縫合）：將多個(gè)曲面物體進(jìn)行縫合6.3編輯曲面18

Stitch（縫合工具）

①StitchSurfacePoints（曲面點(diǎn)縫合）：將曲面上的點(diǎn)進(jìn)行縫合

6.3編輯曲面18

Stitch（縫合工具）

②

StitchEdgesTool

（邊縫合工具）：將兩個(gè)曲面進(jìn)行連接，然后在連接處產(chǎn)生自由的倒角

6.3編輯曲面18

③GlobalStitch（全局縫合）：將多個(gè)曲面物體進(jìn)行縫合

在NURBS建模里Both（兩者）和None（無(wú)）在制作物體時(shí)的區(qū)別？Stitch（縫合工具）實(shí)例---工業(yè)儲(chǔ)存罐相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：1、Both兩者2、Stitch（縫合工具）3、全局縫合實(shí)例---工業(yè)儲(chǔ)存罐操作思路：對(duì)工業(yè)儲(chǔ)存罐造型進(jìn)行分析，儲(chǔ)存罐是由一些基本幾何體構(gòu)成。用圓柱體制作儲(chǔ)存罐主體和支架，立方體制作底座。操作命令：使用了NURBS圓柱體、圓錐體、立方體來(lái)制作模型。案例總結(jié)：通過(guò)制作工業(yè)儲(chǔ)存罐，來(lái)掌握NURBS基本體綜合使用。該模型由NURBS基本體搭建，技術(shù)難度較小，但制作前應(yīng)多觀察模型結(jié)構(gòu)。實(shí)例—耳麥相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：1、基本形體的創(chuàng)建2、加邊和倒角調(diào)整3、耳麥及相關(guān)配件制作實(shí)例---耳麥操作思路：對(duì)耳麥造型進(jìn)行分析，耳麥?zhǔn)怯梢恍┗編缀误w構(gòu)成。用圓柱體制作耳麥主體和連接部分，圓形制作話筒。操作命令：使用了【擠出】、【合并】、【插入循環(huán)邊】來(lái)制作模型。