设计师必看-单滚轮鼠标的制作.doc

第二章 单滚轮鼠标的制作（1）单滚轮鼠标对使用电脑的人来说，是一样很普通的东西，但要在计算机里建模却又是另外一回事了，Rhino 3D在这一过程中将展示其强大的建模能力和简单人性化的操作。无论是整体的构造还是倒角的处理，无一不说明Rhino 3D的便捷和实用。如图5.1是单滚轮鼠标的最后效果图，在3ds max里渲染。目的：学习1:1大小的单滚轮鼠标的从前期到最后细部处理的完整的制作方法, 如图5.1所示的就是单滚轮鼠标的最后效果图 要点：其中所涉及到的操作主要是放样和布尔运算，这在Rhino 3D里是要经常用到的，熟练掌握后，也许你会发现，建模原来是如此的简单！以及用双轨放样的方法完成某些部位的倒圆角 图5.1 单滚轮鼠标的效果图操作步骤（1） 设定系统参数，单击Options（参数设置）工具，在弹出的选项卡中单击左下角的Document Properties按钮，然后单击Grid选项卡，将Grid Extents改为140.0，将Major Line改为10，如图5.2所示，接着单击Unit选项卡，将Model（单位）改为Millimeters（毫米），当然，你也可以根据自己的喜好对别的选项进行设置，比如快捷键等 图5.2 设置Unit选项卡（2） 在Front视图中，打开Snap捕捉，单击Control Point Curve（控制点曲线）工具绘制如图5.3所示的曲线Tip：你可以先画个雏形后点选线条，按F10打开控制点模式再一一移动控制点来调整线形（以鼠标左键按住控制点拖拽），F则是关闭控制点模式。图5.3 绘制曲线（3） 选择较短的曲线在Top视图中向下移动28格，单击Mirror（镜像）工具，复制曲线到另一侧，如图5.4所示图5.4 复制曲线到另一侧（4） 先在Osnap选项中打开End选项，并单击下方的Planar按钮，开启Planar选项，然后单击Control Point Curve（控制点曲线）工具，在Top视图中绘制两条曲线，如图5.5所示 图5.5 绘制左右两侧的曲线此时Perspective视图如图5.6所示图5.6（5） 选择Sweep along 2 Rails（生成双轨放样延伸曲面）工具，如图5.7所示，按所示次序点击曲线图5.7 双轨放样图5.8 双轨放样的结果（6） 选择曲面，然后单击Rebuild Surface重建曲面工具，在弹出的对话框的进行设置，如图5.9所示，单击OK按钮确定。如此以后曲面的结构线就均匀了，当然，除了曲面品质优化以外，结构线也美观多了图5.9Tip：如果想看Rebuild的结果，按Preview按钮即可 图5.10 重建曲面后的结果（7） 开始绘制鼠标的底部曲线，选择Select Curves（选择曲线）工具，选中所有的曲线，将其删去，然后锁定曲面，接着打开Snap捕捉，在Top视图中，选择Control Point Curve（控制点曲线）工具，完成如图5.11所示曲线图5.11 鼠标底部曲线（8） 在Top视图中，选择Control Point Curve（控制点曲线）工具绘制曲线1，然后单击Mirror（镜像）工具，复制曲线到另一侧，接着单击Curve: Interpolate Points（曲线工具）工具，绘制曲线2，结果如图5.12所示 图5.12 鼠标底部曲线（9） 开始绘制鼠标侧面的曲线，进入Front视图，单击Control Point Curve（控制点曲线）工具，绘制曲线，如图5.13所示 图5.13 鼠标侧面的曲线（10） 在Top视图中将曲线移至如图5.14所示位置，鼠标左键单击Control Points On（打开控制点）工具，或按F10打开控制点调整，调整完后右键单击Control Points Off (关闭控制点) 工具或按F11键关闭控制点 图5.14 调整鼠标侧面的曲线（11） 单击下方的Osnap按钮，在弹出的选项卡中打开End选项，绘制如图5.15所示的曲线，然后单击Mirror（镜像）工具，复制曲线到另一侧。至此，鼠标侧面的曲线绘制完毕 图5.15 绘制鼠标侧面的曲线（12） 进入Right视图中，单击下方的Osnap按钮，在弹出的选项中End选项打开的前提下，单击Control Point Curve （控制点曲线）工具绘制如图5.16所示的曲线图5.16 鼠标前的曲线（13） 对底部曲线倒角，数值为2.0，选择如图5.17所示的曲线，单击Join（将两个或多个物体接合在一起）工具，接合所选曲线 图5.17 接合底部曲线（14） 单击Snap（栅格捕捉）按钮，关闭Snap捕捉，同时在Osnap选项中打开Mid（中点捕捉）选项，以能捕捉到线的中点，进入Front视图，单击Control Point Curve（控制点曲线）工具，绘制如图5.18所示曲线 图5.18 绘制曲线（15） 右键单击Unlock Objects （取消锁定）工具，取消曲面的锁定，单击Sweep along 2 Rails （双轨放样）工具，然后依次单击曲线，如图5.19所示，并在弹出的对话框直接以默认值按OK键确定，结果如图5.20所示图5.19 双轨放样图5.20 双轨放样的结果(16) 单击Osnap按钮，在弹出的选项卡中打开End选项，单击Polyline（画多重线）工具，在底部绘制一直线，然后单击Surface from Planar Curves（从平面曲线绘制曲面）工具，绘制如图5.21所示的曲面图5.21从平面曲线绘制曲面(17) 选择Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves工具，并执行多次，绘制如图5.22所示曲面，然后选择Join（接合）工具，接合所有的曲面使其成为一实体图5.22 形成实体(18) 进入Top视图，单击Arc: Start, End, Direction （画弧工具）工具，绘制如图5.23所示曲线，这是准备切割实体的曲线。注意，曲线左端不能超出实体的范围图5.23 绘制曲线(19) 单击Extrude Straight(将曲线挤压延伸形成面) 工具钮，拉伸曲线使而得到曲面，超出实体即可，如图5.24所示图5.24 拉伸曲线(20) 点选曲面，在命令行输入Dir后按Enter键确定或单击Direction（显示方向箭头）工具，检查法线方向，如果与图5.25所示不符 可输入F后按Enter键确定，曲面的法线方向就会翻转过来图5.25 检查法线方向(21) 单击Boolean Difference（差集布尔运算）工具，依次单击实体，曲面，然后按Enter键确定，结果如图5.26所示图5.26 布尔运算(22) 单击Fillet Edge（倒圆角）工具，如图5.27所示，将两端边角倒圆角6.0图5.27 倒角(23) 单击Duplicate Edge （复制边线）工具，如图2.28所示，复制曲线，然后单击Join（接合）工具，将它们接合成一条曲线图5.28 复制边线(24) 单击Loft（放样）工具，依次点击上下两曲线，然后按Enter键确定，结果如图2.30所示。注意，在点选上一条曲线时，会出来以下对话框（如图5.29所示），这时，应按Next，直到选中所需要的曲线（即如图5.28所示的曲线）为止，按OK按钮确定。这里也可以试着使用Patch（利用点与曲线生成曲面）工具或Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves工具来完成，相互做一下对比图5.29 放样图5.30 放样后的结果(25) 单击Surface from Planar Curves（从平面曲线绘制曲面）工具，绘制如图5.31所示底部曲面。在此，你也可以用Patch（利用点与曲线生成曲面）工具完成，但得到的曲面可没这么清爽了如果是在一个平面上的封闭的曲线，使用Surface from Planar Curves（从平面曲线绘制曲面）工具是最佳的选择图5.31从平面曲线绘制曲面(26) 点选实体，单击Explode（炸开）工具，将实体炸开，删去位于鼠标中间的曲面，如图5.32所示，然后选择Join（接合）工具，将所有曲面接合成为一实体。这时， 鼠标的大致轮廓基本已经出来了图5.32 鼠标大致轮廓(27) 单击Snap按钮，打开Snap捕捉,单击Control Point Curve（控制点曲线）工具，绘制如图5.33所示的两曲线，然后选择Join（接合）工具，将其接合成一曲线图5.33 绘制切割线(28) 单击Extrude Straight(将曲线挤压延伸形成面) 工具，拉伸曲线得到一曲面，如图5.34所示。注意，曲面要超出实体，接下去要用此曲面切割实体图5.34 拉伸切割线(29) 将曲面和实体在原地各复制一份，倒转其中一曲面的法线方向，并分别和实体进行交集布尔运算，得到上下两个实体，如图5.36所示。然后将曲线放入另外一层并将那一层改名为切割线，并关闭此图层（如图5.35所示）。此曲线将在第X章中再次使用到图5.35 图层管理图5.36 切割后的实体(30) 依次选择Control Point Curve（控制点曲线）工具，Offset（位移曲线）工具，以及Rectangle: Corner to Corner（画矩形）工具，绘制如图5.37所示曲线图5.37 绘制切割线(31) 单击Extrude Planar Curve（将曲线拉伸形成实体）工具。注意，拉伸量要超出原来的实体，如图5.38所示图5.38 拉伸曲线(32) 选择Boolean Difference（差集布尔运算）工具，将鼠标轮廓上部分的实体切成如图5.39所示形状图5.39 布尔运算后（33） 做到这里，是不是已有一点成就感了，不过这才刚刚开始，还只是一个轮廓。泡杯咖啡，休息一会儿，接下去我们将详细介绍此鼠标的细部制作。现在对前面的边进行倒角，选择Fillet Edge（倒角）工具，依次单击鼠标前面的曲线，倒角数值为1.0，结果如图5.40所示图5.40 倒角（34） 而对鼠标后两侧的的两条边，则不能选择Fillet Edge（倒角）工具直接倒圆角了，当然，你也可以做一次尝试，毕竟失败是成功之母嘛，直接单击Fillet Edge（倒角）工具，将一条边倒角1.0，然后单击AnalyzeEdge ToolsShow Naked Edges,你就会发现这样倒角是有问题的。这里笔者介绍一种新的方法，就是使用双轨放样进行倒角。先选择Duplicate Edge（复制边）工具，复制侧面的一条边，然后选择Extend Curve（延伸曲线）工具，将复制的边缘线两端各延长一段距离，如图5.41所示图5.41 复制边线（35） 将实体炸开，选择实体，左键单击Explode（炸开）工具，接着选择Pipe（画圆管物体）工具,上端在命令行输入1，下端输入0.5，回车确定图5.42 画圆管物体（36） 选择Split（用一物体分割另一物体）工具，先单击与圆管相接的面，再单击圆管并回车确定，并依次对各相接面均进行如此操作，然后删去圆管和被圆管切去的面以及刚才复制的曲线图5.43 删去圆管（37） 接着选择Blend(粘合两条曲线) 工具，得到两连线，如图5.44和5.45所示，图5.44 粘合两曲线图5.45 粘合两曲线（38） 现在可以用双轨放样了，单击Sweep along 2 Rails（生成双轨放样延伸曲面）工具，然后单击中间两作为导管的边线，再依次单击刚才得到的两连线，回车，在出现的对话框（如图5.46所示）直接单击OK按钮确定，结果如图5.47所示图5.46图5.47 双轨放样生成的倒圆角（39） 接着选择Patch（利用点与曲线生成曲面）工具填补留下的两缺口（按默认值操作），然后单击Select Curves（选择所有曲线）工具，选择所有曲线，将其删去，然后将这些曲面选择Join工具群集成一个实体Tip：当Join（接合）工具群集几个分开的曲面时，若这些曲面刚好能形成一个没有细缝的多重曲面（Polysurf）Rhino会自动转成实体的属性，你会发现Join最后一个曲面时，曲面的颜色会自动转成黑色（如果这个图层的颜色时黑色的话），如果它还停留再黄色的话，你虽然也可以按鼠标右键结束Join，但是这些曲面间一定有某个或数个边界（Edge）并未能密闭在一起，你可以执行AnalyzeEdge Tools里面的Show Naked Edge来查看，未密闭起来的边会以黄色线条来表示。图5.48 重新形成实体（40） 对另一边也进行同样的操作，右键单击Hide（隐藏物体）工具，显示所有，单击Layer（图层）工具，打开图层管理，如图5.49所示，打开图层“切割线” 图5.49 图层管理图5.50 将切割线放入另一层（41） 进入Front视图，选择Offset（位移曲线）工具，将曲线向上位移复制1.1，然后关闭 “切割线” 图层图5.51向上位移复制切割线（42） 选择Extrude Straight（将曲线挤压延伸形成面）工具，拉伸位移得到的曲线，注意要超出实体，如图5.52所示图5.52 拉伸位移得到的曲线（43） 删去曲线，选中拉伸位移曲线得到的曲面，在命令行键入Dir或单击Direction （法线方向）工具，查看曲面法线方向，如向下，则键入F将其反转，然后在原地复制二份，依次与曲面相交的实体与曲线作差集布尔运算（滚轮部位的实体除外）,留下实体的上半部分，结果如图5.53和5.54所示图5.53 差集布尔运算图5.54 差集布尔运算（44） 现在开始滚轮部位的制作。隐去除鼠标滚轮部位以外的其他实体，单击Extract Surface(析取面) 工具，选取上部曲面，如图5.55所示将上部曲面从实体里分离出来图5.55析取面（45） 进入Top视图，选择Ellipse: Diameter（通过确定几根主轴线画椭圆）工具，绘制如图5.56所示椭圆图5.56 绘制一椭圆（46） 选择Project Curve to Surface（曲线投射到面上）工具，将椭圆投射到面上，然后删去原椭圆，如图5.57所示图5.57将椭圆投射到面上（47） 选择Split（用一物体分割另一物体）工具，用映射到曲面的曲线切割曲面，然后删去中间部位的曲面Tip：如果各位觉得这样做麻烦的话，也可以直接以原椭圆线对曲面选择Split（用一物体分割另一物体）工具，不必非得先选择Project Curve to Surface（曲线投射到面上）工具再选择Split（用一物体分割另一物体）工具不可，各位可以试着做做看。图5.58用映射到曲面的曲线切割曲面（48） 在如图5.59所示位置加入一点图5.59 加入一点（49） 选择Loft（放样）工具，依次单击面的内边缘和点，如图5.56所示，然后在弹出的对话框以默认值单击OK按钮确定图5.60 放样形成凹面（50） 选择Join（接合）工具将这些面接合成实体，然后选择Fillet Edge（倒角）工具，单击上一步所作曲面的边缘线，倒角，数值为0.9，结果如图5.61所示图5.61 倒角（51） 现在开始鼠标滚轮的制作，进入Front视图，单击Circle: Center, Radius（画圆工具）工具，绘制一圆，然后选择Offset（位移）工具，将圆向里位移复制1.4，得到另一圆，结果如图5.62所示图5.62 绘制滚轮曲线（52） 选中大圆，并进入Top视图，将其向上移动3.0，再选择Mirror（镜像）工具，复制一圆到另一侧，结果如图5.63所示图5.63 准备滚轮曲线（53） 选择Loft（放样）工具，依次单击三圆，按Enter键确定，如某点方向不一致，你可以选中那点，在命令行键入F确定，将方向倒转（如图5.64所示），再次按Enter键确定，结果如图5.65所示图5.64 放样时法线方向要一致图5.65 放样结果（54） 选中上一步放样的环面，选择Cap Planar Holes（封闭多边形物体的平面缺口）工具或在命令行键入Cap确定，便可将环面封闭成为一实体，结果如图5.66所示