边用边学3ds Max室内设计 教学课件 作者 史宇宏 教传艳 第5章三维物体修改与复合对象建模 28页

三维物体修改与复合对象建模第5章n本章内容■5.1■认识修改面板■5.2■编辑多边形建模■5.3■三维模型修改建模■5.4■复合对象建模■5.5■上机实训n■5.1■认识修改面板【修改】面板位于界面右侧的【命令】面板中，当选择模型对象后，单击【命令】面板中的按钮，即可打开【修改】面板，如下图所示。【修改】面板主要包括：“对象名称/颜色区”、“修改器列表”、“修改器堆栈”、“工具行”以及【参数】卷展栏五部分，各部分承担不同的功能。“对象名称/颜色区”：位于【修改】面板的最顶部，用于显示当前对象的名称、为对象重命名以及修改对象的颜色。“修改器列表”：在该列表下放置了3dsmax可用于修改模型对象的所有修改器，如下图所示。n选择模型对象后，在该下拉列表选择相关修改器，即可将其指定给选取模型对象，此时对象上将显示添加的修改器，同时在修改器的参数卷展栏下将显示修改器的相关参数设置，如下图所示：“修改器堆栈”：“修改器堆栈（或简写为“堆栈”）”位于修改器列表的下方，它是【修改】面板上的列表，包含有累积历史记录，包括场景对象以及应用于它的所有修改器。要进入哪个条目，直接单击该条目即可进入该条目的相关卷展栏进行参数更改，如果还没应用过修改器，那么当前对象就是堆栈中唯一的条目，如下图所示，左图是没有应用修改器时圆柱体是唯一条目，右图是为圆柱体添加了【弯曲】修改器后，圆柱体与【弯曲】修改器都成为堆栈的条目。n“工具行”：“工具行”位于堆栈的下方，主要包括一些控制修改结果的按钮，例如“锁定堆栈”按钮、“显示最终结果切换”按钮、“使唯一”按钮、“从堆栈中移除修改器”按钮以及“配置修改器集”按钮，如下图所示。其中“从堆栈中移除修改器”按钮可以删除添加的修改器，【参数】卷展栏：在堆栈中进入某一个条目后，【参数】卷展栏将显示该条目的所有参数及设置，便于用户对其进行修改，如下图所示，进入圆柱体条目后，【参数】卷展栏下显示圆柱体的参数，进入【弯曲】修改器条目后，【参数】卷展栏下显示【弯曲】的参数。n5.2编辑多边形修改器【编辑多边形】修改器是一个功能强大的修改器，包括“可编辑多边形”对象的大多数功能，其编辑模式有“动画”和“模型”两种，如下图所示，“动画”模式主要是用于动画效果的编辑设置，而“模型”模式则用于对模型的常规编辑，时较常用的一种编辑模式。当为模型添加【编辑多边形】修改器后，可以进入其子对象进行编辑，其子对象包括：“顶点”、“边”、“边界”、“多边形”和“元素”，如下图所示。5.2.1编辑顶点在透视图创建一个长方体，然后为该长方体添加【编辑多边形】修改器。在【选择】卷展栏下激活“顶点”按钮，进入“顶点”层级，单击选择一个顶点，如下图所示。展开【编辑顶点】卷展栏，在该卷展栏有编辑顶点的功能按钮，如下图所示。n单击移除按钮，选择的顶点被移除，然后对网格使用重复三角算法，使表面保持完整，如下图所示。如果使用Delete键删除，那么依赖于那些顶点的多边形也会被删除，这样就在网格中创建了一个洞，如下图所示单击断开按钮，选择的顶点被断开，由该顶点定义的多边形的边、面也被断开，如下图所示。激活挤出按钮，在顶点上拖曳鼠标可以挤出顶点，挤出顶点时，顶点会沿法线方向移动，并且创建新的多边形，形成挤出的面，将顶点与对象相连。挤出对象的面的数目，与原来使用挤出顶点的多边形数目一样，如下图所示。单击按钮后的按钮打开【挤出顶点】对话框，在该对话框可设置“挤出高度”与“挤出基面宽度”，如下图所示n单击焊接按钮，在公差范围之内将选中的顶点进行合并，所有边都会与产生的单个顶点连接。单击该按钮后的按钮将打开【焊接顶点】对话框，通过设置焊接阈值焊接顶点。单击切角按钮，在选定的顶点上拖动鼠标，所有连向该顶点的边上都会产生一个新顶点，每个切角的顶点都会被一个新面有效替换，如下图所示。单击该按钮后的按钮，打开【切角顶点】对话框，设置“切角量”值进行切角，如果勾选“打开”选项，则切角形成的多边形被打开，如下图所示。5.2.2编辑多边形继续上一节的操作。在【选择】卷展栏下激活“多边形”按钮，进入“多边形”层级，如下图所示向上推动修改面板，展开【编辑多边形】卷展栏，如下图所示。单击插入按钮旁边的按钮，在打开的【插入多边形】对话框设置参数如下图所示。n“插入”是执行没有高度的倒角操作，即在选定多边形的平面内执行该操作，同“轮廓”一样，只有外部边受到影响，在【插入多边形】对话框有两个选项，其中“组”选项是沿着多个连续的多边形进行插入，而“案多边形”选项是独立插入每个多边形，如下图所示单击应用按钮，将执行相同参数的第2次操作，单击确定按钮确认，对选择的多边形面进行插入。单击倒角按钮旁边的按钮，打开【倒角多边形】对话框，设置“高度”以及“轮廓量”进行倒角，如下图所示。n倒角多边形面时，这些多边形将会沿着法线方向移动，然后创建形成挤出边的新多边形，其中“轮廓量”为正值时向外倒角，反之向内倒角，从而将选择与对象相连。另外，“组”选项是沿着每一个连续的多边形组的平均法线执行倒角。如果倒角多个这样的组，则每个组将沿着其自身的平均法线方向移动，“按多边形”选项是独立倒角每个多边形，“按局部法线”是沿着每一个选定的多边形法线执行倒角，如下图所示。单击应用按钮，将执行相同参数的第2次操作，单击确定按钮确认，对选择的多边形面进行倒角。单击挤出按钮旁边的按钮，在打开的【挤出多边形】对话框设置“挤出高度”参数，对多边形面继续挤出，如下图所示。挤出多边形面时，这些多边形将会沿着法线方向移动，然后创建形成挤出边的新多边形，从而将选择与对象相连。其中，“挤出高度”决定了新多边形的高度，“组”选项是沿着每一个连续的多边形组的平均法线执行挤出。如果挤出多个这样的组，则每个组将沿着其自身的平均法线方向移动，“按多边形”选项是独立挤出每个多边形，“按局部法线”是沿着每一个选定的多边形法线执行挤出，如下图所示n单击应用按钮，将执行相同参数的第2次操作，单击确定按钮确认，对选择的多边形面进行挤出。5.2.3编辑边与边界“边”是连接两个顶点的直线，它可以形成多边形的边。边不能由两个以上多边形共享，如果按Delete键将其删除，此时，将会删除选定的边和附加到该边上的所有多边形，从而可以在网格中创建一个或多个孔洞。如果使用按钮移除边，则共享该边的面与其他相邻面形成新的面，如下图所示。创建一个球体，为其添加【编辑多边形】修改器。激活【选择】卷展栏下的“边”按钮进入多边形的“边”层级，在视图单击选择一个边，如下图所示。n单击循环按钮，选择该边的循环边，如下图（左）所示，单击按钮，选择该边的环形边，如下图（右）所示“边数”：设置多边形的边数，创建不同边数的多边形。展开【编辑边】卷展栏，单击挤出按钮旁边的按钮，在打开的【挤出边】对话框，设置相关参数对边进行挤出，如下图所示。挤出边时，该边界将会沿着法线方向移动，然后创建形成挤出面的新多边形，从而将该边与对象相连。其中“挤出高度”选项用于以场景为单位指定挤出的数，可以向外或向内挤出子对象，具体情况取决于该值是正值还是负值，而“挤出基面宽度”选项是以场景为单位指定挤出基面的大小，可以设置想要的高度，但实际大小不能超出顶点与挤出子对象相邻的范围单击切角按钮旁边的按钮，在打开的【切角边】对话框设置参数对边进行切角，如下图所示n边切角操作可以“砍掉”选定边，从而创建连接生成原始顶点的所有可视边上新点的新多边形。其中，“切角量”用于设置切角的范围，默认为1.0，“分段”用于在切角区域添加边和多边形，启用“打开”时，删除切角的区域，保留开放的空间“边界”是网格的线性部分，通常可以描述为孔洞的边缘。它通常是多边形仅位于一面时的边序列。例如，删除一个面或一个边，则该面或边相邻的一行边会形成边界，如下图所示继续上一节的操作。选择球体上的边将其删除，形成一个边界。激活【选择】卷展栏下的“边”按钮进入多边形的“边界”层级，单击形成的边界将其选择，然后展开【编辑边界】卷展栏，如下图所示。单击封口按钮，则边界被封口，形成一个新的多边形面，如下图所示n5.3三维模型修改建模5.3.1.【FFD】修改器FFD修改器主要用于三维几何体的变形修改，FFD修改器使用晶格框包围选中几何体，通过调整晶格的控制点，可以改变封闭几何体的形状。“FFD”代表“自由形式变形”，它的变形效果常用于运动的计算机动画中，同时也用于构建类似椅子、床、雕塑等复杂模型中。使用FFD修改器器时，可以根据晶格解决方案，应用【FFD2×2×2】、【FFD3×3×3】、【FFD4×4×4】、【FFD长方体】和【FFD圆柱体】。在视图创建一个球体，在修改器列表选择【FFD长方体】修改器，此时球体上显示添加的FFD修改器，如下图所示。在修改器堆栈显示中，选择“控制点”子对象层级，然后在视图选择并移动晶格控制点将基本几何体变形，如下图所示。n控制点：在此子对象层级，可以选择并操纵晶格的控制点，可以一次处理一个或以组为单位处理（使用标准方法选择多个对象）。操纵控制点将影响基本对象的形状。可以给控制点使用标准变形方法。晶格：在此子对象层级，可从几何体中单独的摆放、旋转或缩放晶格框。当首先应用FFD时，默认晶格是一个包围几何体的边界框。移动或缩放晶格时，仅位于体积内的顶点子集合可应用局部变形。设置体积：在此子对象层级，变形晶格控制点变为绿色，可以选择并操作控制点而不影响修改对象。这使晶格更精确的符合不规则图形对象，当变形时这将提供更好的控制。展开【FFD参数】卷展栏，如下图所示，单击设置点数按钮打开【设置FFD尺寸】对话框，设置晶格中所需控制点数目长度，如下图所示。FFD修改器的操作比较简单，进入“控制点”层级后，通过移动、旋转控制点就可以完成对三维几何体的变形n5.3.2.【扭曲】修改器【扭曲】修改器在对象几何体中产生一个旋转效果（就像拧湿抹布）。可以控制任意三个轴上扭曲的角度，并设置偏移来压缩扭曲相对于轴点的效果。也可以对几何体的一段限制扭曲。如下图所示。当应用【扭曲】修改器时，会将扭曲Gizmo的中心放置于对象的轴点，并且Gizmo与对象局部轴排列成行。在视图创建一个边数为6边的管状体，并为其添加【扭曲】修改器，此时管状体上出现扭曲Gizmo，如下图所示。在“修改器列表”选择【扭曲】修改器，然后展开【参数】卷展栏，如下图。扭曲”组包括“角度”和“偏移”2个选项，其中“角度”用于设置围绕垂直轴扭曲的量，而“偏移”用于设置扭曲旋转在对象的任意末端。此参数为负时，对象扭曲会与Gizmo中心相邻。此值为正时，对象扭曲远离于Gizmo中心，如果参数为0，将均匀扭曲，范围为100至-100。n“扭曲轴”组用于指定执行扭曲所沿着的轴，包括X、Y、Z三个轴向，这是扭曲Gizmo的局部轴。默认设置为Z轴，不同的设置产生不同的扭曲效果。“限制”组包括“限制效果”和“上限”、“下限”，勾选“限制效果”选项，仅对位于上下限之间的顶点应用扭曲效果，在“上限”设置扭曲效果的上限，在“下限”设置扭曲效果的下限。需要说明的是，“上限”和“下限”这两个微调器表示沿Gizmo的Z轴的距离（Z为0代表Gizmo的中心）。当它们相等时，相当于禁用【扭曲】效果。另外，在设置了“限制”后，还可以通过移动Gizmo的位置改变扭曲的位置。5.3.3【锥化】修改器【锥化】修改器通过缩放对象几何体的两端产生锥化轮廓；一端放大而另一端缩小。可以在两组轴上控制锥化的量和曲线。也可以对几何体的一段限制锥化。效果如下图所示。在视图创建一个圆柱体，并设置高度分段数，然后为其添加【锥化】修改器，此时圆柱体上显示【锥化】Gizmo，如下图所示。打开【参数】卷展栏，包括“锥化”、“锥化轴”和“限制”3个组，如下图所示。n“锥化”组包括“数量”和“曲线”，“数量”用于设置缩放扩展的值，最大为10；“曲线”用于设置【锥化】Gizmo的侧面的曲率，因此影响锥化对象的图形，正值会沿着锥化侧面产生向外的曲线，负值产生向内的曲线，值为0时，侧面不变，效果如下图所示。“锥化轴”组包括“主轴”、“效果”和“对称”，其中“主轴”用于指定锥化的样条线或中心轴，默认为Z轴，而“效果”表示主轴上的锥化方向的轴，可用选项取决于主轴的选取。影响轴可以是剩下两个轴的任意一个，或者是它们的合集。如果主轴是X，影响轴可以是Y、Z或YZ，默认设置为XY，如果勾选“对称”选项，则围绕主轴产生对称锥化，锥化始终围绕影响轴对称，如下图所示，分别是主轴为X、Y和Z时的锥化效果。“限制”组包括“限制效果”、“上限”和“下限”，勾选“限制效果”选项，在“上限”设置【锥化】效果的上限，在“下限”设置【锥化】效果的下限，仅对位于上下限之间的顶点应用【锥化】效果，如下图所示n5.4复合对象建模在3dsmax室内设计中，常用的复合对象建模方法主要有两种，一种是【放样】建模，放样建模主要是以两个二维图形作为放样路径和放样截面创建三维模型。另外一种是【布尔】建模，【布尔】复合对象是通过对两个三维对象执行布尔操作将它们组合起来，成为一个对象，要执行【布尔】命令，必须具备以下两个条件：一、两个物体必须有相交的公共部分。二、两个物体必须是同一属性的物体，例如两个物体都是三维物体。即使具备了以上两个条件，在很多情况下，这些操作也会产生奇怪或异常的结果，修改起来相当麻烦，因此，在能不使用【布尔】的情况下，尽量不要使用【布尔】复合命令建模。5.4.1【放样】建模及其操作【放样】是指将多个二维样条线图形（即：截面）沿另一个二维样条线图形（即：路径）挤出生成三维模型。要产生一个【放样】物体，至少需要两个以上的二维图形，这些二维图形可以是闭合的，也可以是开放的，其中一个作为路径，路径的长度决定了放样物体的深度，其他可以作为截面图形，截面图形用于定义放样物体的截面或横断面造型。【放样】允许在路径的不同点上排列不同的二维样条线图形，从而生成复杂的三维模型。因此，在一个【放样】过程中，路径只能有一个，而截面可以是一个，也可以是多个，如下图所示，左图是有4个截面图形的放样效果，右图是只有一个截面图形的放样效果。n1.放样的一般流程和创建方法。【放样】操作可供设置的参数比较多，但是基本操作过程很简单，首先创建用于放样的截面图形和路径图形，然后选择截面图形或路径图形，进入创建面板，在“几何体”下拉列表选择“复合对象”选项，在【对象类型】卷展栏下激活按钮，并在【创建方法】卷展栏选择一种创建方法，如下图所示。“获取路径”按钮：激活该按钮，在视图单击拾取截面图形，将截面指定给选定的路径进行【放样】操作。“获取图形”按钮：激活该按钮，在视图单击拾取路径图形，将路径指定给选定的截面进行【放样】操作。“移动”、“复制”、“实例”：选择操作类型，选择“移动”方式，将不保留对象副本，如果选择“复制”或“实例”将保留对象副本。一般情况下，如果创建放样后要编辑或修改路径及截面图形，请使用“实例”类型。2.放样的参数设置创建一个放样对象后，可以在【曲面参数】卷展栏上控制放样曲面的平滑以及指定是否沿着放样对象应用纹理贴图，如下图所示n“平滑长度”：勾选该选项，将沿着路径的长度提供平滑曲面。“平滑宽度”：勾选该选项，将围绕横截面图形的周界提供平滑曲面，同时勾选“平滑长度”选项和“平滑宽度”选项，此时沿路径的长度和截面的周界提供平滑效果。在【路径参数】卷展栏可以设置“路径”步数，如下图所示，“路径”步数指截面在路径中的位置。例如一个放样操作中，有1个矩形和1个圆作为截面图形，同时有一条样条线作为路径图形，首先选择路径图形，激活按钮，在“路径”输入框输入0，拾取圆，然后输入25，拾取矩形，再输入50，再拾取圆，再输入75，再拾取矩形，再输入100，再拾取圆，最终的【放样】效果如下图所示。在【蒙皮参数】卷展栏上，可以调整【放样】对象网格的复杂性，还可以通过控制面数来优化【放样】对象的网格，如下图所示。n启用“封口始端”，则【放样】对象中路径第一个顶点处的放样端面被封口，如果禁用，则放样端面为打开或不封口状态，启用“封口末端”，则【放样】对象中路径最后一个顶点处的放样端面被封口，如果禁用，则放样端面为打开或不封口状态，如下图所示，左图为始端封口，末端未封口，中图为始端未封口，末端封口，而右图为始端和末端都封口。在“图形步数”输入框设置截面图形的每个顶点之间的步数，数值越高沿截面越光滑，如下图所示，依次为“图形步数”为1和5的效果。在“路径步数”输入框设置路径的每个主分段之间的步数，数值越高沿路径越光滑，如下图所示，依次为“路径步数”为0和5的效果n5.4.2【放样】模型的编辑与修改放样创建三维模型后，可以对放样模型对象进行修改，修改【放样】对象有两种途径，一是在进行【放样】操作时，如果在【创建方法】卷展栏选择了“实例”类型进行放样，那么，在修改【放样】对象时，就可以直接修改截面图形和路径图形的参数，从而修改【放样】对象；二是在修改堆栈下进入【放样】对象的子层级进行修改。1.通过原始截面和路径修改放样模型创建截面图形和路径图形，以“实例”类型进行【放样】生成放样对象，如下图（左、中、右）所示。在视图选择截面矩形，进入修改面板，修改矩形长度以及“圆角度”，如下图（左图）所示，此时【放样】对象发生变化，如下图（右图）所示。在视图选择路径图形，进入路径的“顶点”层级，选择一个顶点并移动其位置，如下图（左图）所示，此时【放样】对象也发生变化，如下图（右图）所示。n2.在子对象层级修改放样模型选择【放样】对象进入修改面板，在修改堆栈展开“Loft”层级，激活“图形”选项，然后将光标移动到放样对象上，当光标显示十字图标时单击选择截面，如下图（左图）所示，此时在堆栈下方显示截面图形名称，如下图（右图）所示。在堆栈选择图形名称，展开图形【参数】卷展栏，修改图形参数，如下图（左图）所示，此时【放样】对象也被修改，如下图（右图）所示使用同样的方法，可以修改路径，在此不再讲解5.4.3放样模型的变形操作通过对【放样】对象变形操作，可以使对象沿着路径【缩放】、【扭曲】、【倾斜】、【倒角】或【拟合】变形，制作更复杂的三维模型。以“直线”作为路径，以“圆”作为截面进行放样，创建如下图所示的圆柱体。选择放样创建的圆柱体模型，在修改面板展开【变形】卷展栏，单击缩放按钮，打开【缩放变形】对话框，如下图所示。n“均衡”：按下该按钮，锁定XY轴，此时可以沿XY轴缩放图形。：这3个按钮分别表示“显示X轴”、“显示Y轴”和“显示XY轴”，按下哪个按钮将显示哪个轴线。“移动控制点”：激活该按钮，移动曲线上的控制点。“缩放控制点”：激活该按钮，缩放控制点。“插入角点”：激活该按钮，在曲线上插入角点。“删除控制点”：单击该按钮，删除当前选择的控制点。“重置曲线”：单击该按钮，使曲线恢复到初始状态。单击“均衡”按钮，在弹出的【应用对称】对话框单击按钮，如下图所示继续激活“插入角点”按钮，在曲线上50%的位置单击插入1个角点，如下图所激活“移动控制点”，单击该角点将其选择，然后在下方“垂直数值”输入框输入30（或将该角点向下移动），此时发现圆柱体中间位置向内收缩，如下图n在变形模型时切记，默认曲线值为100%，大于100%的值将使图形变得更大，介于100%和0%的值将使图形变得更小，而负值则缩放和镜像图形，在移动角点时可观察【缩放变形】对话框左下方数值框中的数值变化，也可以在该输入框中输入一个精确的数值进行精确变形。将光标移动到该角点上单击右键，选择【Bezier-角点】命令，然后拖动控制柄，调整曲线形态，如下图所示，此时发现圆柱体又发生了变化。在变形时，可随时观察视图中窗帘的变化，根据窗帘变化效果随时调整角点的位置，以便制作出满意的变形效果。关闭【缩放变形】对话框，完成对放样圆柱体的变形操作，结果如下图所示。当关闭【缩放变形】对话框后发现，在【变形】卷展栏下按钮后的灯泡按钮显示白色，表示应用当前的变形操作，如果单击该按钮，使其显示灰色，表示不应用变形效果。n5.4上机实训5.4.1实训1创建大理石餐桌模型1.实训目的：熟练掌握放样、编辑多边形等相关命令的使用方法和操作技巧，具体实训目的如下。掌握二维图形的创建技能。掌握放样建模的技能。掌握编辑放样模型的技能。掌握编辑多边形建模的技能。2.实训要求：首先创建圆、直线，通过放样创建餐桌基本模型，然后对餐桌基本模型进行【变形】编辑，对餐桌进行细化，最后使用【编辑多边形】修改器继续对餐桌进行编辑细化，完成餐桌模型的创建渲染后的效果如下图所示n5.4.2实训2制作大理石餐桌桌布模型1.实训目的：熟练掌握二维样条线的创建、编辑以及使用二维放样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【放样】创建命令的应用技能。掌握使用二维放样创建室内三维模型的技能。2.实训要求：首先创建直线作为放样路径，创建圆、星形作为放样截面图形，然后使用【放样】命令创建餐桌桌布模型，最后为桌布制作材质、设置灯光并渲染，其渲染后的效果如下图所所示。5.4.3实训3制作高档丝绒窗帘1.实训目的：熟练掌握【放样】创建模型的技能，具体实训目的如下。掌握样条线的创建编辑技能。掌握二维放样创建模型的技能。掌握放样物体的编辑修改技能。2.实训要求：首先使用样条线，通过编辑创建窗帘的截面图形以及路径，然后使用【放样】命令通过放样创建窗帘基本模型，然后通过【变形】命令对放样模型进行修改完善，制作出窗帘模型，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