第5章 虛擬現(xiàn)實(shí)建模工具3ds Max

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)天津天獅學(xué)院黃金棟第5章虛擬現(xiàn)實(shí)建模工具3dsMax

5.1 3dsMax的基礎(chǔ)知識5.2 幾何體建模5.3 二維圖形建模5.4 高級造型技巧5.5 材質(zhì)與貼圖5.6 燈光與環(huán)境5.7 三維動畫制作5.8 3dsMax與VRML5.13dsMax的基礎(chǔ)知識5.1.1 系統(tǒng)需求5.1.2 3dsMax的用戶界面5.1.3 3dsMax的文件操作5.13dsMax的基礎(chǔ)知識5.1.1 系統(tǒng)需求操作系統(tǒng)：Windows2000/XP或WindowsNT4.0以上CPU：P3以上，建議使用P4，這是影響軟件運(yùn)行速度的重要因素。內(nèi)存：128MB以上，最好配備256MB以上DDR內(nèi)存。顯卡：支持1024×768以上分辨率，24位真彩，16MB以上顯存。硬盤：建議使用40GB以上，且至少有500MB空余空間以供緩存文件的存取。其他部件：聲卡和音箱。5.13dsMax的基礎(chǔ)知識5.1.2 3dsMax的用戶界面1、主工具欄：位于菜單欄的下方，它由多種常用工具的快捷按鈕組成。2、視圖（或稱視窗）：主要的工作區(qū)，用戶可以通過它們從各種角度來觀看所建立的三維場景。3、視圖控制區(qū)：用于控制視窗中物體顯示的大小、方向和形態(tài)等。4、命令面板區(qū)：包括了眾多的工具和命令，供在場景中建立模型，并對模型加以編輯。5、動畫控制區(qū)：主要用來進(jìn)行動畫的記錄、動畫幀的選擇、動畫的播放以及動畫時間的控制等操作。6、狀態(tài)欄和信息提示欄：狀態(tài)欄用于標(biāo)明所選對象、提供當(dāng)前視圖中X、Y、Z三個坐標(biāo)位置的數(shù)值、及其當(dāng)前視圖柵格所使用的距離單位；提示欄位于狀態(tài)欄的下方，用于顯示當(dāng)前所選工具的擴(kuò)展描述。5.13dsMax的基礎(chǔ)知識5.1.3 3dsMax的文件操作1、文件的合并：利用Merge（合并）功能，用戶可以將指定文件的場景與當(dāng)前場景合為一體。2、文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出：可以讀入或輸出不屬于其標(biāo)準(zhǔn)格式的場景文件，格式可以是：DXF、DWG、PRJ、STL、AI、SHP、WRL和ASC等。5.2 幾何體建模在3dsMax中，可以直接在命令面板Create（建立）\Geometry（幾何模型）下，選擇StandardPrimitives（標(biāo)準(zhǔn)幾何體）或ExtendedPrimitives（擴(kuò)展幾何體）的工具按鈕，創(chuàng)建和組合各種簡單的三維物體。

5.2.1 創(chuàng)建三維幾何體模型5.2.2 三維物體的修改編輯5.2 幾何體建模5.2.1 創(chuàng)建三維幾何體模型

系統(tǒng)提供了10種標(biāo)準(zhǔn)模型（如Box立方體、Sphere球體、Cylinder圓柱體、Teapot茶壺等）和13種擴(kuò)展模型（如Hedra多面體、ChamferBox倒角方體、TorusKnot環(huán)形結(jié)、RingWave環(huán)形波浪等）的3D造型工具。[例5-1]制作布藝沙發(fā)參見教材P87。5.2 幾何體建模5.2.2 三維物體的修改編輯系統(tǒng)提供了眾多的修改命令，例如Bend（彎曲），Taper（削切），Twist（扭曲）和Noise（噪聲）等。

[例5-2]制作臺燈參見教材P90。5.3 二維圖形建模5.3.1 創(chuàng)建和編輯二維圖形5.3.2 使用二維圖形建立三維模型5.3 二維圖形建模5.3.1 創(chuàng)建和編輯二維圖形用戶可以直接選擇命令面板Create（建立）\Shapes（圖形）下的Line（直線或曲線）、Circle（圓）、NGon（多邊形）、Text（文字）、Star（星型）、Helix（螺旋線）等工具按鈕創(chuàng)建二維圖形。利用修改器中的EditSpline（編輯樣條）功能，還可以對已繪制的圖形做進(jìn)一步的編輯和調(diào)整，對2D圖形的修改可以分為：Vertex（節(jié)點(diǎn)）、Segment（線段）、Spline（樣條）和Object（造型）等4個層次。進(jìn)入Sub-Object模式修改功能，則可以對圖形的節(jié)點(diǎn)、線段以及樣條的形狀和曲度進(jìn)行調(diào)整。其中，節(jié)點(diǎn)的控制占了非常重要的地位，用戶可以分別在Corner（角點(diǎn)）、Smooth（光滑曲線點(diǎn)）、Bezier（貝塞爾點(diǎn)）、BezierCorner（貝塞爾角點(diǎn)）這四種節(jié)點(diǎn)類型中任選其一。5.3 二維圖形建模5.3.2 使用二維圖形建立三維模型使用Extrude修改功能，把創(chuàng)造的2D平面拉伸成一個3D物體。利用Lathe修改功能，使2D造型自行旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生成一個3D物體。使用Loft修改功能，將2D截面沿路徑（另一個平面或立體化的2D造型）放樣生成一個3D物體。

[例5-3]制作花瓶參見教材P95。[例5-4]制作油畫參見教材P97。5.4 高級造型技巧5.4.1 放樣及放樣變形5.4.2NURBS曲面造型5.4 高級造型技巧5.4.1 放樣及放樣變形Scale（變比）：沿放樣物體的X軸或Y軸，對截面進(jìn)行百分比縮放。Twist（扭曲）：以路徑為軸，對截面進(jìn)行扭曲變形。Teeter（旋轉(zhuǎn)）：將截面沿放樣物體的軸旋轉(zhuǎn)，可改變物體在路徑始末端的傾斜度。Bevel（倒角）：對截面進(jìn)行縮放，可產(chǎn)生內(nèi)外倒角。Fit（擬合）：通過指定頂視圖（FitX）、側(cè)視圖（FitY）和前視圖（Loft）的二維輪廓造型來創(chuàng)建三維物體。

[例5-5]制作導(dǎo)彈參見教材P101。5.4 高級造型技巧5.4.2NURBS曲面造型創(chuàng)建NURBS造型的常用方法有以下幾種：建立一個原始的NURBS曲面，然后在Modify修改命令面板中對其進(jìn)行修改。建立多個原始的NURBS二維曲線形，然后在Modify修改命令面板中對其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拉伸等修改。先建立一個標(biāo)準(zhǔn)幾何物體，將其轉(zhuǎn)化為NURBS造型。[例5-6]制作床罩參見教材P105。5.5 材質(zhì)與貼圖5.5.1 材質(zhì)編輯器5.5.2 復(fù)合材質(zhì)與貼圖5.5 材質(zhì)與貼圖5.5.1 材質(zhì)編輯器材質(zhì)，是網(wǎng)格物體表面的一種屬性，它將影響物體的顏色、反光度、透明度和圖案等。在材質(zhì)編輯器中，用戶可以生成和編輯材質(zhì)、貼圖以及兩者的任意組合。

[例5-7]制作油漆反射桌面和陶壺參見教材P108。5.5 材質(zhì)與貼圖5.5.2 復(fù)合材質(zhì)與貼圖用戶可以可以建立材質(zhì)或貼圖層級。一個材質(zhì)層級是指一個包含其它材質(zhì)或貼圖的材質(zhì)，相應(yīng)的一個貼圖層級是指一個包含其它貼圖的貼圖。我們將它們稱為復(fù)合材質(zhì)和貼圖。設(shè)定貼圖坐標(biāo)主要有三類方法：內(nèi)建式，即按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)的方式給物體指定貼圖坐標(biāo)。外部指定式，即我們可以根據(jù)物體的形狀自己指定貼圖方式。放樣物體貼圖方式，即在放樣物體生成或修改時按照物體的縱向或橫向指定的貼圖方式。

[例5-8]制作彩罐參見教材P111。5.6 燈光與環(huán)境5.6.1 燈光的運(yùn)用5.6.2 霧的運(yùn)用5.6 燈光與環(huán)境5.6.1 燈光的運(yùn)用泛光燈（Omni），是一種可以向四面八方均勻照射的點(diǎn)光源。目標(biāo)聚光燈（TargetSpot），是一種可調(diào)整的、有方向的光束，它可產(chǎn)生陰影和其它特殊效果，是最為常用的一種光源。自由聚光燈（FreeSpot），是一種沒有投射目標(biāo)的聚光燈，通常用于運(yùn)動路徑上或與其它物體相連而成為子物體。目標(biāo)定向光源（TargetDirect），是一種可發(fā)射出平行光束的燈光，通常用于模擬日光的照射效果。自由定向光源（FreeDirect），是一種沒有投射目標(biāo)的定向光源，通常用于動畫路徑上或與其它物體相連而成為子物體。

[例5-9]制作燈光舞臺參見教材P114。5.6 燈光與環(huán)境5.6.2 霧的運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)霧（StandardFog），常用于增加場景中空氣的不透明度，產(chǎn)生霧茫茫的大