Maya三維動(dòng)畫 游戲建模案例教程（全彩微課版）-教案全套 陳恒 第1-11章 認(rèn)識Maya - PBR流程游戲模型制作案例：男性頭像

教案說明：因教材內(nèi)容較多，可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)課時(shí)和教學(xué)需求安排選擇要學(xué)習(xí)的章節(jié)。此教案為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的建模課程教案40學(xué)時(shí)（學(xué)習(xí)基礎(chǔ)部分、西式快餐建模、機(jī)械建模、角色建模和頭像拓?fù)洌?；如為?dòng)畫、數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)的三維建模課程教案為48學(xué)時(shí)，建議可添加游戲道具部分的學(xué)習(xí)；有些院校課程設(shè)置有64學(xué)時(shí)或者更多學(xué)時(shí)，建議添加PBR流程的模型制作學(xué)習(xí)。如有仿真建模需求的院校，可以安排原核細(xì)胞和豆角建模內(nèi)容學(xué)習(xí)。課程教案學(xué)院、部________系、所_______授課教師課程名稱___三維動(dòng)畫技術(shù)_______課程學(xué)時(shí)_______40__________教材名稱《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》年月日

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案1授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：三維軟件初識二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：知識目標(biāo)：了解Maya的應(yīng)用領(lǐng)域，掌握Maya的基礎(chǔ)操作三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：Maya的建模方式主要有Polygons多邊形建模和NURBS曲面建模。多邊形模型包含頂點(diǎn)（Vertex）、邊（Edge）、面（Face）三個(gè)子對象組件，對點(diǎn)、邊、面進(jìn)行增減、位移和擠出拓?fù)淇梢詣?chuàng)建出復(fù)雜造型。多邊形建模也是各款三維軟件的主流建模方式，常用于影視制作、游戲制作、產(chǎn)品展示等領(lǐng)域。NURBS曲面建模主要通過編輯曲線來生成或者控制曲面，能用較少的點(diǎn)做出圓滑的體表。曲面建模擅長快速構(gòu)建流線型物體，多用于工業(yè)造型建模領(lǐng)域，也常和多邊形建模配合搭建影視動(dòng)畫模型。重點(diǎn)：Polygons多邊形建模菜單難點(diǎn)：NURBS曲面建模菜單具體內(nèi)容：Maya的默認(rèn)界面由菜單欄、狀態(tài)欄、模塊切換區(qū)、工具架、工作區(qū)、視圖切換區(qū)、工具箱、動(dòng)畫控制區(qū)、命令行與幫助欄、通道盒、層編輯器等部分構(gòu)成。三維軟件的操作需選用帶有左鍵、中鍵（或滑輪）、右鍵的三鍵鼠標(biāo)，而且通常要配合鍵盤來完成。Maya常用的操作有創(chuàng)建物體、顯示物體、選擇物體、縮放物體、移動(dòng)物體、編輯物體軸心、復(fù)制物體、導(dǎo)入?yún)⒖紙D、創(chuàng)建工程目錄、渲染等，大多數(shù)建模創(chuàng)作都需要這些操作。（1）物體與視圖的基本操作物體的基本操作可以用工具箱中的相應(yīng)工具來實(shí)現(xiàn)，也可以按快捷鍵來實(shí)現(xiàn)。選擇物體的快捷鍵是“Q”，移動(dòng)物體的快捷鍵是“W”，旋轉(zhuǎn)物體的快捷鍵是“E”，縮放物體的快捷鍵是“R”。視圖操作則需要“Alt”鍵與鼠標(biāo)配合來實(shí)現(xiàn)，如移動(dòng)視圖是“Alt+鼠標(biāo)中鍵”，旋轉(zhuǎn)視圖是“Alt+鼠標(biāo)左鍵”，縮放視圖是“Alt+鼠標(biāo)右鍵”或滾動(dòng)鼠標(biāo)中鍵滑輪。（2）創(chuàng)建基本物體單擊工具架上的快捷按鈕可以創(chuàng)建物體，也可以利用“創(chuàng)建”主菜單中的命令來創(chuàng)建所需的基本物體。在通道盒中可以編輯物體的位置、比例、大小、細(xì)分等各種初始數(shù)值。（3）物體的實(shí)時(shí)顯示模式數(shù)字“1”代表默認(rèn)的低質(zhì)量顯示；數(shù)字“2”代表中質(zhì)量顯示，如果是多邊形物體，則同時(shí)顯示線框形態(tài)的原物體和該物體圓滑后的實(shí)體形態(tài)；數(shù)字“3”代表高質(zhì)量顯示，如果是多邊形物體，則呈圓滑后的實(shí)體形態(tài)；數(shù)字“4”代表線框模式顯示；數(shù)字“5”代表實(shí)體顯示；數(shù)字“6”代表材質(zhì)顯示；數(shù)字“7”代表燈光顯示。（4）常規(guī)的編輯操作在選擇物體時(shí)，按住“Shift”鍵可以加選物體，按住“Ctrl”鍵可以減選物體。按“Ctrl+Z”組合鍵可以連續(xù)撤銷操作，按“Shift+Z”組合鍵可以連續(xù)恢復(fù)被撤銷的操作。若要修改物體形狀，則用鼠標(biāo)右鍵單擊物體可以進(jìn)入“按組件類型選擇”的點(diǎn)、線、面編輯模式，執(zhí)行“選擇”命令進(jìn)入“按對象類型選擇”的物體編輯模式。圖2-20所示是多邊形物體的快捷菜單，圖2-21所示是NUBRS曲面的快捷菜單。Polygons多邊形建模知識多邊形建模的原理是利用三角面或四角面的有規(guī)律拼接來構(gòu)成模型。多邊形建模通過合理的拓?fù)?，可自由建造出各種造型，尤其擅長人物、怪物等復(fù)雜模型的建造。為了方便動(dòng)畫制作和UV編輯，多邊形建模時(shí)應(yīng)盡量保持四角面，布線要均勻、流暢，避免出現(xiàn)斷線。多邊形建模的命令主要位于“網(wǎng)格”“編輯網(wǎng)格”“網(wǎng)格工具”“網(wǎng)格顯示”4個(gè)菜單中。NURBS曲面建模知識NURBS即Non-UniformRationalB-Spline（非均勻有理樣條），是曲線或樣條的數(shù)學(xué)描述。NURBS曲面建模使用數(shù)學(xué)函數(shù)來定義曲線和曲面，因而可以在不改變外形的前提下自由控制曲面的精細(xì)程度。曲面建模的特點(diǎn)是能用較少的數(shù)據(jù)做出復(fù)雜的流線型模型，擅于制作工業(yè)產(chǎn)品造型。曲面建模的命令主要包含在“曲線”和“曲面”菜單中；此外，“曲線工具”子菜單中的命令也是曲面建模的重要組成部分。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：搭建簡單模型，熟悉三維軟件的操作六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案2授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：Polygon道具建模（1）：多邊形建模二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：知識目標(biāo)：使用多邊形建模命令完成簡易物體建模三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：本案例講解食品包裝中西式快餐產(chǎn)品的三維建模方法與技巧。重點(diǎn)：建立面、鏡像、焊接難點(diǎn)：世界坐標(biāo)和對象坐標(biāo)的切換具體內(nèi)容：西式快餐產(chǎn)品建模操作（1）薯?xiàng)l盒子的建模創(chuàng)建一個(gè)“軸向細(xì)分?jǐn)?shù)”為“12”的圓柱體，如圖3-3所示。右擊模型進(jìn)入組件模式，刪去頂端的面，用縮放工具框選圓柱體底面的點(diǎn)，向內(nèi)擠壓。把盒子前面的3個(gè)點(diǎn)向下調(diào)整，把盒子后面的3個(gè)點(diǎn)向上調(diào)整，如圖3-5所示，薯?xiàng)l盒子基本型制作完成。選擇薯?xiàng)l盒子的所有側(cè)面邊，執(zhí)行“網(wǎng)格顯示>軟化邊”命令，將側(cè)面的邊軟化，讓盒子看起來更加圓滑流暢。（2）薯?xiàng)l的建模單分別創(chuàng)建“高度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“3”和“高度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“4”的長方體，如圖3-7所示，隨意旋轉(zhuǎn)、拖曳結(jié)構(gòu)點(diǎn)，做出不規(guī)則的長方形，完成薯?xiàng)l的制作。薯?xiàng)l的擺放。選擇薯?xiàng)l，按住“D”鍵進(jìn)入軸心編輯狀態(tài)，把軸心移動(dòng)到薯?xiàng)l的底部，再松開“D”鍵完成操作。此時(shí)，薯?xiàng)l的軸心就位于底部，可以方便地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)薯?xiàng)l，將薯?xiàng)l擺放到薯?xiàng)l盒中。（3）漢堡盒子的建模創(chuàng)建一個(gè)正方體，把頂部放大并刪去頂面。選擇一條邊，執(zhí)行“編輯網(wǎng)格>擠出”命令（也可以單擊“擠出”按鈕），擠出一個(gè)向上的面，單擊黃色框中的小圓圈，可以切換物體擠出的軸方向（是按世界坐標(biāo)還是按對象組件的方向）。連續(xù)執(zhí)行“擠出”命令。用擠出面的方法做出蓋子兩側(cè)的面，并把頂端的面縮小。執(zhí)行“網(wǎng)格工具>目標(biāo)焊接”命令，把蓋子的點(diǎn)焊接在盒子上。焊接點(diǎn)后的形狀如圖3-15所示，蓋子前端可以超出底座一點(diǎn)，方便蓋上。在蓋子前面擠出卡口結(jié)構(gòu)。在蓋子側(cè)面擠出卡口結(jié)構(gòu)。按“CtrL+D”組合鍵復(fù)制一個(gè)盒子，把盒子兩側(cè)的點(diǎn)推遠(yuǎn)一點(diǎn)，做出一個(gè)長條形的漢堡盒子。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：制作麥當(dāng)勞漢堡和薯?xiàng)l的盒子模型六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案3授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：Polygon道具建模（2）：曲面建模二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：知識目標(biāo)：使用曲面建模命令完成簡易物體建模三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：本案例講解食品包裝中西式快餐產(chǎn)品的三維建模方法與技巧。重點(diǎn)：曲線>旋轉(zhuǎn)、曲線>擠出、插入等參線難點(diǎn)：曲面轉(zhuǎn)換為多邊形具體內(nèi)容：西式快餐產(chǎn)品建模操作（1）可樂杯的建?？蓸繁闹谱鲿玫角娼５闹R。執(zhí)行“創(chuàng)建>曲線工具>CV曲線工具”命令，在正視圖繪制一個(gè)杯子的橫截面形狀。杯口的卷起部分用7個(gè)點(diǎn)繪制，下方每一個(gè)轉(zhuǎn)角都用3個(gè)點(diǎn)。再框選在同一水平線上的控制頂點(diǎn)，用擠壓工具使它們對齊。選擇曲線，執(zhí)行“曲面>旋轉(zhuǎn)”命令，使橫截面沿著坐標(biāo)中軸線旋轉(zhuǎn)成為一個(gè)杯子。若調(diào)整曲線的形狀，則杯子的形狀也會跟著改變。為防止杯子形狀改變，可把杯子模型放在一個(gè)層里凍結(jié)備用。（2）杯蓋的建模用CV曲線工具繪制一個(gè)杯蓋橫截面，每一個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)由3個(gè)點(diǎn)組成，用擠壓工具對齊同一水平線上的點(diǎn)。選擇曲線，執(zhí)行“曲面>旋轉(zhuǎn)”命令，使橫截面沿著坐標(biāo)中軸線旋轉(zhuǎn)成為杯蓋。（3）汽水吸管的建模用CV曲線工具在前視圖創(chuàng)建一條折線，在頂視圖中創(chuàng)建一條圓形曲線，。先選擇作為橫截面的圓圈，再加選作為路徑的折線，打開“擠出選項(xiàng)”窗口，選中“在路徑處”和“組件”選項(xiàng)，進(jìn)行擠出應(yīng)用。吸管擠出成形，調(diào)整圓形曲線可以改變吸管橫截面的大小和形狀。接著制作吸管的褶皺。用鼠標(biāo)右鍵單擊吸管，激活浮動(dòng)菜單，選擇“等參線”選項(xiàng)，選擇吸管上的一條結(jié)構(gòu)線，按住“Shift”鍵不放上下各拖曳出4條虛線。執(zhí)行“曲面>插入等參線”命令，在虛線位置插入等參線。選擇吸管，單擊“按組件類型選擇”按鈕，激活“選擇點(diǎn)組件”和“選擇殼組件”按鈕，在吸管上間隔選擇4條結(jié)構(gòu)殼線的點(diǎn)。用縮放工具放大所選的結(jié)構(gòu)點(diǎn)，做出吸管的褶皺。將曲面物體轉(zhuǎn)換為多邊形物體。由于曲面物體不能編輯UV，而且一些主流引擎對曲面的支持也不友好，因此常常需要把曲面轉(zhuǎn)換為多邊形物體。選擇曲面的杯子，執(zhí)行“修改>轉(zhuǎn)化>NURBS到多邊形”命令，將“細(xì)分方法”設(shè)為“控制點(diǎn)”后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：制作麥當(dāng)勞可樂杯和吸管的模型六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案4授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：機(jī)械建模1：玩具車（車廂）二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：1、了解機(jī)械形態(tài)的造型特征，掌握機(jī)械造型的建模思路，學(xué)習(xí)機(jī)械建模的工具運(yùn)用和制作技巧；2、根據(jù)參考的實(shí)體模型，完成數(shù)字模型制作，提高自主解決問題的能力。三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：制作玩具車的車廂重點(diǎn)：三視圖的導(dǎo)入和調(diào)整、利用布爾運(yùn)算工具制作復(fù)雜造型、利用面片擠出厚度、改變物體軸心位置后的旋轉(zhuǎn)復(fù)制、產(chǎn)品效果的渲染、渲染時(shí)的補(bǔ)光遮光技巧等難點(diǎn)：布爾運(yùn)算、插入循環(huán)性邊、倒角、擠出等指令的運(yùn)用具體內(nèi)容：玩具車的建模（車廂）（1）導(dǎo)入和調(diào)整三視圖激活側(cè)視圖，執(zhí)行“視圖>圖像平面>導(dǎo)入圖像”命令，導(dǎo)入壓路機(jī)玩具車的側(cè)視參考圖，。執(zhí)行同樣的操作，分別在頂視圖和前視圖導(dǎo)入對應(yīng)的參考圖片。創(chuàng)建一個(gè)立方體，把x軸坐標(biāo)設(shè)置為0，并在側(cè)視圖調(diào)整立方體的長、高，使其與參考圖的車身部分相同。此時(shí)立方體的長度和高度可以確定，但寬度尚不能確定，需要頂視參考圖來輔助定位。以立方體為參照，調(diào)整頂視參考圖的大小和位置，讓頂視參考圖的車身長度等同立方體長度；然后以頂視參考圖的車身寬度為參考，調(diào)整立方體的寬度，以立方體為參考，調(diào)整前視參考圖的大小和位置。然后將3張參考圖分別推后，留出建?？臻g。（2）駕駛艙建模駕駛艙外形是三面鏤空的梯形，車窗邊框帶有弧度并向外凸起。制作思路是在一個(gè)有厚度的梯形面片上進(jìn)行布爾運(yùn)算剪出車窗，再在內(nèi)框擠出窗框的厚度。建立一個(gè)立方體，參照側(cè)、前視圖的駕駛艙將其調(diào)整為梯形。刪除立方體的底面，并執(zhí)行“編輯網(wǎng)格>倒角工具”命令對側(cè)邊進(jìn)行倒角，使駕駛艙外殼形成適當(dāng)?shù)幕《?。選擇物體，執(zhí)行“編輯網(wǎng)格>擠出”命令，將“厚度”參數(shù)設(shè)置為“0.15”，擠出艙壁的厚度。創(chuàng)建兩個(gè)立方體，利用倒角工具進(jìn)行適當(dāng)?shù)菇?，調(diào)整出車窗外形。再執(zhí)行“網(wǎng)格>布爾>差集”命令，挖出側(cè)邊車窗形狀。執(zhí)行同樣的操作，把前方的車窗形狀也制作出來選擇其中一個(gè)車窗的內(nèi)側(cè)面，所示執(zhí)行“擠出”命令，將“局部平移Z”參數(shù)設(shè)為“0.15”，擠出一個(gè)厚度。另一種建模方法是在內(nèi)側(cè)面執(zhí)行“擠出”命令后，在通道盒中將“縮放X”“縮放Y”“縮放Z”參數(shù)都改為“0.95”。選擇該厚度的外側(cè)面，執(zhí)行“擠出”命令，向外擠出車窗邊緣的凸出形狀。使用同樣的方法把其他車窗的凸出部分也擠出來。制作車頂。在上方創(chuàng)建一個(gè)立方體，在頂部執(zhí)行兩次“擠出”命令，制作梯形狀，調(diào)整形狀。用類似的操作在底部擠出一個(gè)凹槽。執(zhí)行“網(wǎng)格工具>插入循環(huán)邊”命令，添加兩條結(jié)構(gòu)線。在側(cè)視圖將點(diǎn)對齊后，將前端的點(diǎn)向下調(diào)整。選擇相應(yīng)的邊進(jìn)行倒角，制作出玩具折角處的弧度。制作車燈。建立一個(gè)端面為2的圓柱體，調(diào)整內(nèi)圈結(jié)構(gòu)線并將內(nèi)端面擠出適當(dāng)長度；壓扁末端的面，插入3條循環(huán)邊，分別向下調(diào)整結(jié)構(gòu)點(diǎn)，制作流程如圖6-31所示。車燈擺放，底部被遮掩的面可用布爾運(yùn)算刪去。制作螺釘。建立1個(gè)六棱柱、2個(gè)普通圓柱體和2個(gè)立方體，全在坐標(biāo)零點(diǎn)處對齊并進(jìn)行擺放。選擇六棱柱，執(zhí)行“布爾”命令，逐一減去立方體和小圓柱體，建出螺釘?shù)幕拘?。將螺釘邊緣適當(dāng)?shù)菇?，并?zhí)行“網(wǎng)格>結(jié)合”命令將各物體組合到一起，方便今后復(fù)制使用。制作流程。再創(chuàng)建一個(gè)圓環(huán)結(jié)構(gòu)，把螺釘擺放在駕駛艙頂部。創(chuàng)建一個(gè)“深度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“9”的多邊形，參考駕駛艙下部輪廓進(jìn)行形狀調(diào)整。進(jìn)行布爾運(yùn)算。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：玩具車駕駛艙模型六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案5授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：機(jī)械建模2：玩具車（車輪）二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：1、了解機(jī)械形態(tài)的造型特征，掌握機(jī)械造型的建模思路，學(xué)習(xí)機(jī)械建模的工具運(yùn)用和制作技巧；2、根據(jù)參考的實(shí)體模型，完成數(shù)字模型制作，提高自主解決問題的能力。三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：制作玩具車的車輪重點(diǎn)：三視圖的導(dǎo)入和調(diào)整、利用布爾運(yùn)算工具制作復(fù)雜造型、利用面片擠出厚度、改變物體軸心位置后的旋轉(zhuǎn)復(fù)制、產(chǎn)品效果的渲染、渲染時(shí)的補(bǔ)光遮光技巧等難點(diǎn)：布爾運(yùn)算、插入循環(huán)性邊、倒角、擠出等指令的運(yùn)用具體內(nèi)容：玩具車的建模（車輪）車輪是容易吸引注意力的部件，制作時(shí)應(yīng)盡量豐富細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)層次。小螺釘?shù)陌卜藕洼喬セy的制作都會用到沿著軸心旋轉(zhuǎn)復(fù)制的建模方法，為避免出錯(cuò)，模型和軸心都應(yīng)盡量位于網(wǎng)格的（0,0）點(diǎn)。輪胎花紋制作涉及的多物體布爾運(yùn)算也是一個(gè)容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，本節(jié)具體列舉了布爾運(yùn)算出錯(cuò)在各種情況下的解決方法。創(chuàng)建一個(gè)“高度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“4”的管狀體，把外輪的結(jié)構(gòu)線拉開并調(diào)整為鼓起。選擇內(nèi)圈的面，擠出一個(gè)厚度。添加兩條結(jié)構(gòu)線，再擠出一個(gè)厚度。制作輪胎花紋。建模流程涉及物件旋轉(zhuǎn)復(fù)制，在坐標(biāo)原點(diǎn)操作會比較方便。將車輪移動(dòng)到柵格坐標(biāo)的（0,0）點(diǎn)；倒角結(jié)構(gòu)邊，如圖6-87所示。再執(zhí)行“網(wǎng)格>平滑”命令，使輪胎更圓滑（小貼士：先倒角再平滑是為了卡線，保證平滑后結(jié)構(gòu)線不會松）。然后創(chuàng)建一個(gè)小立方體，調(diào)整結(jié)構(gòu)點(diǎn)。選擇小立方體，按“D”鍵把物體坐標(biāo)軸調(diào)到柵格的（0,0）點(diǎn)。執(zhí)行“編輯>特殊復(fù)制”命令，選擇沿x軸旋轉(zhuǎn)45度，“副本數(shù)”為“7”，復(fù)制出一圈小立方體。執(zhí)行“網(wǎng)格>結(jié)合”命令合并這8個(gè)立方體，按“Ctrl+D”組合鍵復(fù)制一份；在通道盒中設(shè)置沿x軸縮放“-1”；推到對面并略旋轉(zhuǎn)。將兩圈16個(gè)小立方體通過執(zhí)行“網(wǎng)格>結(jié)合”命令合并為一個(gè)物體。先后選擇車輪物體和結(jié)合后的小立方體，執(zhí)行“網(wǎng)格>布爾>差集”命令，輪胎紋理制作完成（小貼士：建模有時(shí)會遇到布爾運(yùn)算出錯(cuò)問題，這是由于計(jì)算條件過于復(fù)雜或者發(fā)生沖突。要解決這個(gè)問題，盡量讓布爾運(yùn)算的條件變得簡潔。通常做法是：每次布爾運(yùn)算前，將物體的創(chuàng)建歷史參數(shù)刪除；如果要操作的對象是多個(gè)，而且彼此之間沒有重疊部分，則最好先將這些對象合并為一個(gè)物體后再進(jìn)行布爾運(yùn)算，減少運(yùn)算次數(shù)；如果要進(jìn)行布爾運(yùn)算的對象是多個(gè)，而且彼此有重疊部分，則最好逐個(gè)對象進(jìn)行布爾運(yùn)算，避免產(chǎn)生計(jì)算沖突。有時(shí)嘗試選用舊版布爾算法，反轉(zhuǎn)法線或逐一變換差集、并集、交集等模式，也可得到想要的布爾運(yùn)算結(jié)果）。復(fù)制一份螺釘模型放置到中心，并制作墊環(huán)結(jié)構(gòu)。對墊環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒角和平滑，再加上8顆小釘子。車輪制作完成。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：玩具車駕駛艙模型六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案6授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：機(jī)械建模3：渲染二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：1、了解機(jī)械形態(tài)的造型特征，掌握機(jī)械造型的建模思路，學(xué)習(xí)機(jī)械建模的工具運(yùn)用和制作技巧；2、根據(jù)參考的實(shí)體模型，完成數(shù)字模型制作，提高自主解決問題的能力。三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：玩具車的渲染重點(diǎn)：三視圖的導(dǎo)入和調(diào)整、利用布爾運(yùn)算工具制作復(fù)雜造型、利用面片擠出厚度、改變物體軸心位置后的旋轉(zhuǎn)復(fù)制、產(chǎn)品效果的渲染、渲染時(shí)的補(bǔ)光遮光技巧等難點(diǎn)：布爾運(yùn)算、插入循環(huán)性邊、倒角、擠出等指令的運(yùn)用具體內(nèi)容：玩具車的渲染Arnold渲染器是一款基于物理算法的電影級別渲染引擎，也是當(dāng)前很多電影公司及工作室使用的主流渲染器。Arnold渲染的核心操作是“燈光+材質(zhì)”。本案例介紹的渲染方法由兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。一個(gè)環(huán)節(jié)是在渲染設(shè)置里設(shè)置：選擇渲染器類型，設(shè)置渲染尺寸，增加模擬環(huán)境光，調(diào)整渲染精度等。另一個(gè)環(huán)節(jié)是在材質(zhì)編輯器（HyperShade）里設(shè)置：選擇合適的材質(zhì)球，調(diào)整顏色等。（1）Arnold白模渲染材質(zhì)編輯器設(shè)置。執(zhí)行“窗口>渲染編輯器>Hypershade”命令，創(chuàng)建“Arnold>Shader（著色器）>aiAmbientOcclusion（環(huán)境光遮擋）”材質(zhì)球。先選物體，再按住鼠標(biāo)右鍵，將該材質(zhì)球拖曳到物體上，即可將材質(zhì)球賦予物體。如需提高渲染精度，則雙擊該材質(zhì)球打開屬性欄，把“AmbientOcclusionAttributes（環(huán)境光遮擋屬性）”欄下的“Samples（采樣）”調(diào)為“5”。提高渲染精度后會增加渲染時(shí)間。渲染器設(shè)置。執(zhí)行“窗口>渲染編輯器>渲染設(shè)置”命令，在“使用以下渲染器渲染”下拉列表中選擇“ArnoldRenderer”，白模渲染即可完成。在Arnold渲染器中也可設(shè)置渲染品質(zhì)。展開“Sampling（采樣）”欄，把“Camera(AA)”由默認(rèn)的“3”改為“5”（小貼士：把采樣數(shù)值調(diào)高，可以減少噪波，提高渲染精度，但也會大幅加長渲染時(shí)間；建議在渲染測試階段保留默認(rèn)參數(shù)，渲染最終效果時(shí)再調(diào)高數(shù)值）。豐富渲染層次的設(shè)置。雖然白模渲染基本完成，但一些邊緣部分可能由于缺少對比物而產(chǎn)生過度曝光的現(xiàn)象，看不清具體結(jié)構(gòu)。此時(shí)可以創(chuàng)建一些輔助物體進(jìn)行遮光或用于產(chǎn)生投影、折射、反射等效果。給壓路機(jī)玩具車增加一個(gè)展臺模型和兩塊擋光板，豐富渲染的層次感。兩塊擋光板對壓輪和駕駛艙頂面進(jìn)行了部分擋光，可以突出側(cè)方的主光源，讓渲染時(shí)車的體面結(jié)構(gòu)更清晰。若擋光板離物體較近，容易擋住物體，則可以將擋光板設(shè)置為自身不進(jìn)行渲染，但仍能產(chǎn)生投影、折射、反射效果。單擊擋光板，賦予其和工程車相同的材質(zhì)，在“屬性編輯器>pCubeShape1>渲染統(tǒng)計(jì)信息”欄中取消勾選“主可見性”選項(xiàng)。（2）Arnold著色渲染材質(zhì)編輯器設(shè)置。執(zhí)行“窗口>渲染編輯器>Hypershade”命令，創(chuàng)建“Arnold>Shader（著色器）>aiStandardSurface（標(biāo)準(zhǔn)曲面著色）”材質(zhì)球。雙擊材質(zhì)球打開屬性欄，將“Base（基礎(chǔ)屬性）”欄的“Color（顏色）”調(diào)整為中灰色，“Specular（鏡面反射）”欄的“Roughness（粗糙度）”設(shè)置為0，如圖6-121所示。（小貼士：Roughness數(shù)值體現(xiàn)物體表面的光滑程度，如玻璃、金屬等表面光滑的物體的Roughness可為0，水泥墻之類體表粗糙的物體的Roughness可為1）用同樣的操作創(chuàng)建一個(gè)材質(zhì)球，“Color”為黑色，“Roughness”為0.5；再創(chuàng)建另一個(gè)材質(zhì)球，“Color”為橙色，“Roughness”為0。把黑色材質(zhì)賦予輪胎和駕駛艙，把橙色材質(zhì)賦予車身主體和車輪的圓環(huán)；把中灰色材質(zhì)賦予展臺和玩具車的其余部分。渲染器設(shè)置。執(zhí)行“窗口>渲染編輯器>渲染設(shè)置”命令，在“使用以下渲染器渲染”下拉列表中選擇“ArnoldRenderer”；展開“Sampling”欄，把“Camera(AA)”由默認(rèn)的“3”改為“5”，調(diào)高渲染精度；展開“Environment”欄，在“Background(Legacy)”欄中選擇“CreatePhysicalSkyShader”（進(jìn)行打光選擇時(shí)，顯示“CreatePhysicalSkyShader”，選擇確定之后，顯示“aiPhysicalSky”），創(chuàng)建一個(gè)物理天光。（小貼士：添加光之前，場景是漆黑一片無渲染效果；添加光后，物體白模渲染的背景就不再是黑色）此時(shí)進(jìn)行渲染，畫面會比較暗，這是因?yàn)榄h(huán)境光的強(qiáng)度不夠?？蓡螕簟癇ackground(Legacy)”右側(cè)的小箭頭，激活aiPhysicalSky屬性，把“Intensity（光強(qiáng)度）”設(shè)置為9。設(shè)置合適的渲染尺寸進(jìn)行渲染。在保存圖像時(shí)，勾選“已管理顏色的圖像”選項(xiàng)，以避免出現(xiàn)偏色。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：購買一個(gè)玩具載具模型，參照形狀進(jìn)行建模和渲染六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案7授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：角色建模1：頭像建模二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：1、學(xué)習(xí)游戲角色的頭部、軀體、衣物等的建模方法；2、理解頭部和軀體的布線原理；三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：卡通角色的頭部建模重點(diǎn)：控制面數(shù)、眼睛的布線、頭發(fā)布線時(shí)概括塑造、手臂和身體的銜接方法等。難點(diǎn)：頭部的基本布線具體內(nèi)容：（1）頭部基本形建模執(zhí)行“視圖>圖像平面>導(dǎo)入圖像”命令，分別在前視圖和側(cè)視圖導(dǎo)入醫(yī)療護(hù)士的參考圖片，將參考圖向后推遠(yuǎn)，并放進(jìn)一個(gè)新層中。創(chuàng)建一個(gè)“軸向細(xì)分?jǐn)?shù)”為“16”，“高度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“10”的球體，移動(dòng)到頭部位置并縮放到合適大小。只留球體的一條豎環(huán)面，刪除多余的面。執(zhí)行“編輯>特殊復(fù)制選項(xiàng)”命令，沿著x軸做鏡像實(shí)例復(fù)制。在側(cè)視圖中調(diào)整內(nèi)側(cè)的點(diǎn)以對應(yīng)頭部輪廓。選擇內(nèi)側(cè)的線進(jìn)行擠出并縮小，眉、眼、鼻、嘴等部分盡量在同一豎線上所示。選擇內(nèi)側(cè)的線進(jìn)行擠壓。選擇內(nèi)側(cè)中間的左右各4段線，相向擠出，再合并頂點(diǎn)，眉、眼、鼻、口等部位形成閉環(huán)。執(zhí)行“網(wǎng)格工具>附加到多邊形”命令，補(bǔ)面填充頭部空缺的部分。根據(jù)參考圖，執(zhí)行“多切割”命令，在下巴處添加橫、縱各一條結(jié)構(gòu)線所示。（2）五官建模執(zhí)行“多切割”命令，添加兩條縱線，調(diào)整最左側(cè)的縱線以對應(yīng)鼻子、嘴巴，調(diào)整最右側(cè)的縱線以對應(yīng)眼睛外圍，調(diào)整中間兩條縱線以對應(yīng)眼睛中部。圍繞眼睛形狀添加8條結(jié)構(gòu)線。將8條結(jié)構(gòu)線的頂點(diǎn)分別與眉部、鼻部連接，并添加鼻頭結(jié)構(gòu)。添加眼睛的外框結(jié)構(gòu)，在側(cè)視圖中將眼窩向內(nèi)推進(jìn)，突出鼻子和臉頰。在側(cè)面做出耳朵的根部布線，耳朵高度為眼睛中上部至人中的距離（小貼士：正常成人臉型的耳朵上端對齊眉毛，下端對齊鼻子；但卡通兒童的眼睛較大而且位置低，耳朵如按成人比例造型就顯得過大，因此一般卡通兒童的耳朵上端對齊眼睛上端，下端對齊鼻子或人中部位即可）。在底部添加脖子的結(jié)構(gòu)線，并調(diào)整下巴處的縱向布線。分別擠出脖子和耳朵的外形。添加嘴唇結(jié)構(gòu)線和下巴結(jié)構(gòu)線，拉出立體感，并調(diào)整耳朵的布線；整體調(diào)整外形，突出小下巴和臉蛋，頭部和五官的建模完成。（小貼士：如果卡通形象的口部特意追求圓滑、簡潔的設(shè)計(jì)感，則可以不添加嘴部和下巴的結(jié)構(gòu)線；初學(xué)者建模時(shí)如果臉部有些地方起伏不夠流暢，則可以用軟選擇模式進(jìn)行調(diào)整，也可以平滑后執(zhí)行“網(wǎng)格工具>雕刻工具”命令，選擇凸起和平滑工具配合調(diào)整）四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：角色的頭部建模六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案8授課類型__理論課__授課時(shí)間4節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：角色建模1：軀體建模二、本授課單元教學(xué)目標(biāo)或要求：1、學(xué)習(xí)游戲角色的頭部、軀體、衣物等的建模方法；2、理解頭部和軀體的布線原理；三、本授課單元教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及引導(dǎo)學(xué)生解決重點(diǎn)難點(diǎn)的方法、例題等）：基本內(nèi)容：卡通角色的軀體建模重點(diǎn)：控制面數(shù)、眼睛的布線、頭發(fā)布線時(shí)概括塑造、手臂和身體的銜接方法等。難點(diǎn)：軀體四肢的基本布線具體內(nèi)容：（1）軀體建模創(chuàng)建一個(gè)“高度細(xì)分?jǐn)?shù)”為“8”的棱柱，把截面調(diào)整為中間長、兩側(cè)短的形狀。加線大致調(diào)出胸部和腹部。向上擠出肩膀大致形狀，對著前、側(cè)視圖調(diào)整結(jié)構(gòu)線，收腹，突出胸部。刪去一半模型，再進(jìn)行對稱的實(shí)例復(fù)制。然后在胸部加結(jié)構(gòu)線，把胳膊處調(diào)成八邊形形狀。在胸部側(cè)方加一條結(jié)構(gòu)線，保證胸部的形狀能隆起不塌。在腰腹部加結(jié)構(gòu)線，調(diào)整結(jié)構(gòu)。后背有衣服遮住，因此結(jié)構(gòu)線可以適當(dāng)合并。（2）手臂建模手臂可以單獨(dú)做好再與身體合并。創(chuàng)建一個(gè)六棱柱，按照參考圖傾斜縮放六棱柱，加環(huán)狀結(jié)構(gòu)線做出手臂的大體起伏，手肘的關(guān)節(jié)處有3條結(jié)構(gòu)線以方便進(jìn)行動(dòng)作。手掌也可以單獨(dú)建模。復(fù)制手臂末端的面片，向前擠出三次，調(diào)整結(jié)構(gòu)點(diǎn)做出手掌和并攏彎曲手指的體塊。擠出拇指根部大形。調(diào)整手掌布線，并擠出拇指大形。調(diào)整拇指大形和掌心的布線，然后進(jìn)行減面。分別刪去手臂和手掌的橫截面，調(diào)整位置將它們合并在一起，并合并相應(yīng)的點(diǎn)。刪去軀體與手臂連接處的面，拼接手臂和軀體，實(shí)例復(fù)制出另一半的模型。（3）腿部建模創(chuàng)建一個(gè)六棱柱，調(diào)整為大腿的形狀。刪去頂面，向上擠出大腿根部，再橫向擠出襠部，在大腿后部加結(jié)構(gòu)線，做出臀部結(jié)構(gòu)。將大腿與上半身合并。將大腿與上半身合并。擠出靴口的厚度，再向下擠出靴子的折邊；把剛才提取出的面的中點(diǎn)往下拉，做出縱深。不要把做這個(gè)縱深用的面和靴子的點(diǎn)焊接在一起，避免產(chǎn)生非流形幾何體。將頭、軀體、靴子合并。四、本授課單元教學(xué)手段與方法：演示法、講授法、舉例法、指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)法。教師先進(jìn)行教學(xué)示范，學(xué)生上機(jī)操作。五、本授課單元思考題、討論題、作業(yè)：練習(xí)：角色的頭部建模六、本授課單元參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等，必要時(shí)可列出）［1］陳恒編著，《三維動(dòng)畫+游戲建模案例教程》，人民郵電出版社，2024年出版

三維動(dòng)畫技術(shù)課程教案9、10授課類型__理論課__授課時(shí)間8節(jié)一、授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）：角色拓?fù)涠?、本授課單元教學(xué)目標(biāo)