边用边学3ds Max室内设计 教学课件 作者 史宇宏 教传艳 第4章二维图形建模 28页

二维图形建模第4章n本章内容■4.1■二维样条线及其作用■4.2■绘制二维样条线■4.3■编辑二维样条线■4.4■上机实训n■4.1■二维样条线及其作用二维样条线图形对象包括11种，进入创建面板，单击“图形”按钮，在其下拉列表选择“样条线”选项，展开【对象类型】卷展栏，即可显示这11种对象的创建按钮，如下图所示。激活相关按钮，即可在视图创建这11种二维图形对象，如下图所示。。n所有这些二维样条线对象是一个由一条或多条曲线或直线组成的对象，样条线对象常用作其他对象组件的2D和3D直线以及直线组，大多数默认的样条线对象都是由样条线组成，使用这些样条线对象，可以执行下列操作：生成面片和薄的3D曲面。使用二维样条线可以生成面片和薄的三维曲面模型，如下图所示。定义放样组件，如路径和图形，并拟合曲线。在使用【放样】创建模型的过程中，使用二维样条线作为放样组建的路径和截面图形，可以生成三维模型，如下图所示。生成旋转曲面。使用二维样条线通过旋转，可以生成具有三维效果的旋转曲面，如下图所示n生成挤出对象。使用二维样条线通过挤出，可以生成具有三维效果的挤出模型，如下图所示定义运动路径。在三维动画制作中，二维样条线可以作为物体的运动路径，如下图所示，沿曲线路径运动的小球。4.2绘制二维样条线4.2.1绘制线启动3dsmax系统。在创建面板单击“图形”按钮进入二维图形创建面板，在其下拉列表选择“样条线”选项，在【对象类型】卷展栏下激活线按钮。展开【创建方法】卷展栏，选择一种创建方法，如下图所示。“初始类型”：即开始绘制时线形顶点的类型，包括“角点”和“平滑”两个选项。选择“角点”类型，将产生一个尖端；选择“平滑”类型，将通过顶点产生一条平滑、不可调整的n曲线，由顶点的间距来设置曲率的数量。“拖动类型”：即线形结束时的点的类型，包括“角点”、“平滑”和“Bezier”。选择“Bezier”类型，通过顶点产生一条平滑、可调整的曲线，通过在每个顶点拖动鼠标来设置曲率的值和曲线的方向。选择“初始类型”为“角点”，“拖动类型”为“Bezier”，在任意视图单击鼠标确定起点。移动鼠标到合适位置拖曳创建“Bezier”角点，依次方法绘制线对象。单击右键结束线对象的绘制，创建完成非闭合的线对象，如下图所示。将光标移动到线对象的起点位置单击，此时将弹出【样条线】提示栏，询问是否闭合样条线，单击按钮即可创建闭合样条线，如下图所示。n4.2.2绘制矩形启动3dsmax程序。在创建面板单击“图形”按钮进入二维图形创建面板，在其下拉列表选择“样条线”选项，在【对象类型】卷展栏下激活矩形按钮。在任意视图拖曳鼠标创建一个矩形，如下图所示。单击选择创建的矩形对象，单击命令面板中的“修改”按钮进入修改面板，展开【参数】卷展栏，修改各参数，如下图所示，此时矩形效果如下图所示。“长度”：设置矩形的长度。“宽度”：设置矩形的宽度。“角半径”：设置矩形的角半径，以创建具有圆角效果的矩形。n4.2.3绘制圆启动3dsmax系统。在创建面板单击“图形”按钮进入二维图形创建面板，在其下拉列表选择“样条线”选项，在【对象类型】卷展栏下激活圆按钮。在任意视图拖曳鼠标创建一个圆，如下图所示。选择创建的圆对象，单击命令面板中的“修改”按钮进入修改面板，展开【参数】卷展栏，修改半径，如下图所示，创建不同半径的圆，如下图所示。4.2.4绘制弧弧的创建方法有两种，一种是“端点-端点-中央”方式。所谓“端点-端点-中央”方式是指首先指定圆弧的起点和端点，然后拾取圆弧上的一点以绘制圆弧，这是系统默认的一种创建圆弧的方式。另一种是“中间-端点-端点”方式，这种方式是指首先确定圆弧的圆心，然后拾取圆弧的端点，再拾取圆弧的另一个端点。n“端点-端点-中央”方式创建一段圆弧启动3dsmax系统。在创建面板单击“图形”按钮进入二维图形创建面板，在其下拉列表选择“样条线”选项，在【对象类型】卷展栏下激活弧按钮。展开【创建方式】卷展栏勾选“端点-端点-中央”选项。在任意视图拖曳鼠标确定圆弧的两个端点，然后释放鼠标向上或向下移动鼠标确定弧上的一点，单击鼠标完成弧的创建，如下图所示。“中间-端点-端点”方式创建一段圆弧继续展开【创建方式】卷展栏勾选“中间-端点-端点”选项。在任意视图按照鼠标拖曳，以确定圆弧的半径，同时确定圆弧的一个端点。释放鼠标，然后水平移动鼠标，确定圆弧的弧长.单击鼠标确定圆弧的另一个端点，完成圆弧的绘制，如下图所示。n不管使用哪种方式绘制的圆弧，都可以进入其【参数】卷展栏修改圆弧的半径以及弧长等。首先选择绘制的圆弧，单击命令面板中的“修改”按钮进入修改面板，展开【参数】卷展栏，修改圆弧的半径等参数，如下图所示。“半径”：更改弧形的半径“从”：在从局部正X轴测量角度时指定起点的位置。“到”：在从局部正X轴测量角度时指定端点的位置。“饼形切片”：启用此选项后，以扇形形式创建闭合样条线，起点和端点将中心与直分段连接起来，如下图所示。4.2.5绘制多边形多边形是由多条样条曲线组成的二维图形，多边形的创建与圆比较相似，直接在视图拖曳鼠标即可创建一个多边形，当创建多边形之后，可以进入修改面板，展开其【参数】卷展栏修改多边形各参数，以创建不同边数和不同半径的多边形。n启动3dsmax程序。在创建面板单击“图形”按钮进入二维图形创建面板，在其下拉列表选择“样条线”选项，在【对象类型】卷展栏下激活多边形按钮。在任意视图按照鼠标拖曳，创建一个多边形，如下图所示。系统默认下，多边形为6条边，用户可以展开【参数】卷展栏修改边数、半径、角半径等，以创建不同边数和半径的多边形。选择创建的多边形对象，单击命令面板中的“修改”按钮进入修改面板，展开其【参数】卷展栏，如下图所示，修改多边形的各参数。“半径”设置多边形的半径。“内接”：勾选该选项，则绘制内接圆多边形，即多边形的半径是多边形的中心到多边形各边垂足的距离，如下图所示。n“外接”：勾选该选项，则绘制外接圆多边形，即多边形的半径是多边形的中心到多边形各角点的距离，如下图所示。“边数”：设置多边形的边数，创建不同边数的多边形。“角半径”：设置多边形的角半径，创建不同角半径的多边形。如下图所示，“边数”为3、“角半径”为5的多边形。4.3编辑二维样条线4.3.1二维图形的可渲染一般情况下，二维图形不具备三维模型的特征，是不可渲染的，只有设置了二维图形的可渲染属性，二维图形才可渲染。选择任意二维图形，进入修改面板，展开【渲染】卷展栏，在该卷展栏n下设置二维图形的渲染属性，如下图所示。“在渲染中启用”：勾选该选项，只有在渲染时才启用二维图形的可渲染属性。“在视口中启用”：勾选该选项，在当前视口即可启用二维图形的可渲染属性。如下图所示，圆图形启用可渲染属性前、后和渲染效果。“径向”：勾选该选项，在“厚度”选项设置二维图形的厚度，在“边”选项设置二维图形的边数，在“角度”选项设置二维图形的边旋转角度，如下图所示，圆图形设置“径向”选项后的效果比较。n“矩形”：勾选该选项，设置“长度”、“宽度”、“角度”以及“纵横比”，以创建不同长宽度和纵横比的二维图形，如下图所示，圆图形设置“矩形”选项后的效果比较。4.3.2编辑顶点1.删除顶点在视图绘制圆，进入修改面板，在修改器列表选择【编辑样条线】修改器。按键盘上的1数字键（或激活【选择】卷展栏下的“顶点”按钮）进入“顶点”层级，如下图所示。激活主工具栏中的“选择并移动”工具，单击选择一个“顶点”，选择的“顶点”显示红色，如下图所示。将选择的“顶点”沿任意坐标移动到其他位置，或按键盘中的Delete键将其删除，此时圆图形形状发生变化，如下图所示n2.改变顶点的类型样条线中的每一个“顶点”，都有可能属于【Bezier角点】、【Bezier】、【角点】和【平滑】这4种类型之一，这4种类型的“顶点”将产生不同形状效果的样条线，用户可以通过右键菜单在这4种类型的顶点之间切换。单击选择一个“顶点”，被选择的“顶点”显示红色。单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择一种“顶点”类型，从而影响该“顶点”连接的一段线段的形状，如下图所示。选择【Bezier】类型，将创建带有连续的切线控制柄的“顶点”，可以沿X、Y、XY轴调节控制柄，从而影响“顶点”两端的曲线形状，创建平滑曲线，顶点处的曲率由切线控制柄的方向和量级确定，如下图所示。选择【平滑】类型，将创建不可调节的平滑连续的曲线，其平滑处的曲率是由相邻顶点的间距决定的，如下图所示。选择【角点】类型，将创建不可调节的锐角转角的曲线，如下图所示。选择【Bezier角点】类型，创建带有不连续的切线控制柄的“顶点”，可以沿X、Y、XY轴调节控制柄，从而影响“顶点”一端的曲线，创建锐角转角曲线，线段离开转角时的曲率是由切线控制柄的方向和量级设置的，如下图所示。n3.焊接、连接、断开顶点进入顶点层级，选择样条线一端的一个顶点，展开【几何体】卷展栏，激活按钮，将光标移动到“顶点”上，光标显示十字形状，如下图所示。按住鼠标将其拖到样条线另一端的顶点上，光标显示“连接”图标，此时释放鼠标可以将两个“顶点”连接，使开放的样条线成为闭合样条线，如下图所示。选择另一个顶点，单击【几何体】卷展栏下的断开按钮，如下图所示。使用选择并移动工具将该顶点向一边移动，发现该顶点已断开，如下图4-49所示n使用窗口选择方式框选断开后的2个顶点，在【几何体】卷展栏下的按钮旁的输入框输入一个焊接数值，例如输入10，如下图所示。单击焊接按钮，此时2个顶点被焊接在一起，如下图所示。4.设置“圆角”、“切角”顶点激活线按钮，绘制“顶点”为“角点”类型的闭合的样条线。进入样条线的“顶点”层级，选择样体线的4个顶点，如下图所示。在【几何体】卷展栏下激活圆角按钮，将光标移动到样条线的顶点上，光标显示圆角图标，如下图所示。按住鼠标拖曳，对顶点进行圆角设置，效果如下图所示n可以对顶点进行切角处理，其操作与处理圆角效果相同，在此不再赘述，另外，选择顶点，在切角按钮后的输入框输入数值，单击切角按钮也可以对顶点进行切角处理，结果如下图所示。4.3.3编辑线段1.线段的优化与插入线段的“优化”与“插入”是指在线段上插入点，以便对线段进行编辑调整。在视图绘制一段样条线。按键盘上的2数字键（或激活【选择】卷展栏下的“线段”按钮）进入样条线的“线段”层级，然后在视图单击选择一段线段，选择的“线段”显示红色，如下图所示。激活【几何体】卷展栏下的按钮，将光标移动到选择的线段上，光标显示“优化”图标，如下图所示。n在“线段”上单击鼠标，即可添加顶点，如下图所示。选择另一段“线段”，激活插入按钮，将光标移动到“线段”上，光标显示“插入”图标，如下图所示。在选择的“线段”上单击，然后移动光标到其他位置继续单击，确定插入“顶点”的位置，依次移动光标并单击插入“顶点”，如下图所示。2.拆分、分离线段使用【拆分】命令可以通过添加由微调器指定的“顶点”数来细分所选“线段”，而使用【分离】命令则可以将选择的“线段”从该样条线中分离出来，成为独立存在的样条线。再次选择一段“线段”，在【几何体】卷展栏下的按钮右边输入拆分的“顶点”数，如下图所示。n单击按钮，此时“线段”上添加了10个“顶点”，“线段”被拆分为11段，如下图所示。选择另一段“线段”，在【几何体】卷展栏下的按钮旁选择一种分离的方式，例如选择“复制”方式，如下图所示。“同一图形”：选择该方式，“分离”操作将使分离的线段保留为形状的一部分（而不是生成一个新形状）。“重定向”：选择该方式，“分离”的线段复制源对象的创建局部坐标系的位置和方向。此时，将会移动和旋转新的分离对象，以便对局部坐标系进行定位，并使其与当前活动栅格的原点对齐。“复制”：选择该方式，可以将选择的线段复制并分离出一个副本。该选项较常用。单击分离按钮，在弹出的【分离】对话框为分离并复制的对象命名，单击确定按钮确认，“线段”被分离复制了一个副本，如下图所示。n4.3.4编辑样条线1.编辑轮廓继续上一节的操作。按键盘上的3数字键（或激活【选择】卷展栏中的“样条线”按钮）进入“样条线”层级，单击选择“样条线”，选择的“样条线”显示红色，如下图所示。在【几何体】卷展栏下激活轮廓按钮，将光标移动到“样条线”上，光标显示轮廓图标，如下图所示。按住鼠标拖曳，为“样条线”添加轮廓，如下图所示。2.布尔操作通过2D【布尔】操作将两个闭合样条线组合在一起。选择第一个样条线，单击按钮并选择一个操作方法，然后选择第二个样条线进行布尔运算操作。执行2D【布尔】操作必须具备一下四个条件：两个图形必须是附加的可编辑样条线图形。两个图形必须是在同一平面内。两个图形必须是闭合的样条线图形。两个图形必须有相交。n具备以上四个条件后，才可以进行2D【布尔】操作，2D【布尔】有三种操作：“并集”：将两个重叠样条线组合成一个样条线，在该样条线中，重叠的部分被删除，保留两个样条线不重叠的部分，构成一个样条线。“差集”：从第一个样条线中减去与第二个样条线重叠的部分，并删除第二个样条线中剩余的部分。“相交”：仅保留两个样条线的重叠部分，删除两者的不重叠部分。1.在视图绘制一个矩形，再绘制一个圆，并使其和矩形相交，如下图所示。2.选择矩形并单击鼠标右键，选择弹出菜单中的【转换为】/【转换为可编辑样条线】命令，将矩形转换为可编辑的样条线。3.进入修改面板，在【几何体】卷展栏下激活附加按钮，将光标移动到圆图形上，光标显示附加图标，此时单击鼠标将圆附加，如下图所示。4.按键盘上的3数字键进入“样条线”层级，然后在视图单击选择矩形，矩形显示红色。5.在【几何体】卷展栏下激活布尔按钮，并激活“并集”按钮，然后在视图单击圆进行“并集”的布尔操作。n继续激活“差集”按钮，然后在视图单击圆进行“差集”的布尔操作。继续激活“相交”按钮，然后在视图单击圆进行“交集”的布尔操作，【布尔】操作的最终效果如下图所示。4.3.5二维样条线的相关编辑命令1.【车削】修改器【车削】是通过绕轴旋转一个二维图形或NURBS曲线来创建三维模型，首先使用二维样条线创建出对象的一个外轮廓线，然后为其添加【车削】修改器，同时在其【参数】卷展栏设置相关参数，以生成不同效果的三维模型，其【参数】卷展栏如下图所示n“度数”：确定对象绕轴旋转多少度，范围为0到360，默认值是360。“焊接内核”：通过将旋转轴中的顶点焊接来简化网格。“翻转法线”：依赖图形上顶点的方向和旋转方向，旋转对象可能会内部外翻，切换“翻转法线”复选框来修正。“分段”：在起始点之间确定在曲面上创建多少插值线段，值越大模型月平滑，反之模型不平滑。“方向”：包括X、Y、Z，用于相对对象轴点来确定旋转的方向，使用不同的方向将产生不同的效果。“对齐”：包括“最小”、“中心”和“最大”三种对齐方式，将旋转轴与图形的最小、中心或最大范围对齐。不同的对齐方式同样产生不同的效果。2.【倒角剖面】修改器【倒角剖面】修改器使用另一个图形路径作为“倒角截剖面”来挤出一个图形，它是倒角修改器的一种变量。在使用【倒角剖面】修改器创建模型时，首先在顶视图中创建一个图形作为截面图形，在前视图中创建一个图形作为路径图形，选择路径图形并应用【倒角剖面】修改器，单击【倒角剖面】修改器【参数】卷展栏中的按钮，然后单击截面图形即可。其【参数】卷展栏如下图所示，其创建结果如下图所示。n3.【倒角】修改器【倒角】修改器分四个层次将图形挤出为3D对象并在边缘应用平或圆的倒角。此修改器的一个常规用法是创建3D文本和徽标，而且可以应用于任意图形。首先创建一个闭合的二维图形，然后为其应用【倒角】修改器，同时展开其【参数】卷展栏和【倒角值】卷展栏设置相关参数进行倒角挤出。其【参数】卷展栏和【倒角值】卷展栏如图4-74所示，倒角结果如下图所示【倒角】包含设置高度和四个级别的倒角量的参数，倒角对象最少需要两个层级：始端和末端。添加更多的级别来改变倒角从开始到结束的量和方向，另外，可以将倒角级别看作蛋糕上的层，起始轮廓位于蛋糕底部，级别1的参数定义了第一层的高度和大小，启用级别2或级别3对倒角对象添加另一层，将它的高度和轮廓指定为前一级别的改变量，最后级别始终位于对象的上部，必须始终设置级别1的参数。下面对这两个卷展栏中常用设置进行讲解n线性侧面：激活此项后，级别之间会沿着一条直线进行分段插补。曲线侧面：激活此项后，级别之间会沿着一条Bezier曲线进行分段插补。对于可见曲率，使用曲线侧面的多个分段。分段：在每个级别之间设置中级分段的数量。如下图所示，分别为4级别的“线性侧面”，“分段”为1和2、“曲线侧面”，“分段”为1和2的效果。级间平滑：控制是否将平滑组应用于倒角对象侧面，启用此项后，对侧面应用平滑组，侧面显示为弧状；禁用此项后不应用平滑组，侧面显示为平面倒角。当启用“封口”后会使用与侧面不同的平滑组。起始轮廓：设置轮廓从原始图形的偏移距离，非零设置会改变原始图形的大小，正值会使轮廓变大，负值会使轮廓变小。4.【挤出】修改器【挤出】修改器将深度添加到图形中，并使其成为一个参数对象。创建挤出时，首先创建一个图形，为其添加【挤出】修改器，然后在【参数】卷展栏设置“数量”和“分段”值，“数量”决定挤出的深度，“分段”用于设置挤出的分段。其【参数】卷展栏如下图（左）所示，挤出结果如下图（右）所示。n4.4上机实训4.4.1实训1创建酒杯与葡萄酒瓶模型1.实训目的：熟练掌握使用二维样条线创建室内三维模型的技能，具体实训目的如下。掌握样条线图形的创建技能。掌握样条线图形的编辑调整技能。掌握【车削】修改器的运用技能。掌握使用样条线创建三维模型的技能2.实训要求：首先创建样条线，然后编辑出酒杯和酒瓶的轮廓线，为其添加【车削】修改器，制作出酒杯和酒瓶的三维模型，最后为其添加【编辑多边形】修改器，进入“多边形”层级，制作材质ID号，便于后期制作材质，其制作材质和渲染后的效果如下图所示n4.4.2实训2创建欧式壁灯1.实训目的：熟练掌握二维样条线的创建、编辑以及使用二维样条线创建三维模型的技能，具体实训目的如下。掌握二维样条线的创建技能。掌握二维样条线的修改编辑技能。掌握【倒角】、【倒角剖面】修改器的应用技能。掌握使用二维样条线创建室内三维模型的技能。2.实训要求：首先创建样条线，使用样条线编辑出欧式壁灯的灯座、灯罩、灯架等轮廓线，为其添加【倒角】、【倒角剖面】修改器，制作出欧式壁灯的三维模型，最后为其制作材质、设置灯光并渲染，其渲染后的效果如下图所示。4.4.3实训3创建厨房用具1.实训目的：熟练掌握二维样条线的创建以及使用二维样条线创建厨房用具三维模型的技能，具体实训目的如下。掌握样条线的创建技能。掌握样条线的编辑修改技能。掌握使用样条线创建厨房用具三维模型的技能。2.实训要求：首先使用样条线，通过编辑创建不锈钢锅、不锈钢热水壶、碗瓷碗、磁盘和筷子等厨房用具的轮廓，然后结合【车削】、【挤出】、【编辑多边形】修改器，制作出这些用具的三维模型，最后为其制作材质、设置灯光并渲染，其渲染后的效果如下图所示