维建筑建模艺术制作.ppt

三维建筑建模艺术制作,CAD/CAM中心,参 考 书,工程图学实践与CAD（建筑工程类） 皇甫平 主编 北京工业大学出版社 3D大风暴 王瑶 主编 兵器工业出版社 3ds max 7 photoshops cs 建筑效果图制作风暴 袁素玉 主编 红旗出版社,第1章 界面与基本操作 第2章 二维建模 第3章 编辑修改器与复合对象 第4章 网格建模和多边形建模 第5章 房屋的建模 第6章 材质与贴图 第7章 灯光摄像机 第8章 图形的后处理,第1章 界面与基本操作,1.1 界面介绍,下拉菜单 主工具栏 命令面板 视口与活动视口 视口导航 时间控制器 时间滑块与轨迹栏 状态行,第1章 界面与基本操作,1、视口Viewport 激活状态：显黄色（按鼠标左键、右键均可） 主栅格交点：x、y、z均为0 视口布局的三种激活方式： “自定义” “视口配置” “布局” 视口标签“前”按鼠标右键，单击“配置” 视口导航按鼠标右键,2、用户界面 “自定义” “加载自定义UI方案”改变界面显示。 DefaultUI.ui 确省的界面 ame-dark.ui 呈暗色的界面,第1章 界面与基本操作,1.2、建立标准几何体 1、球体Sphere 1）创建的两种方式 选命令在视口中拖动 “键盘输入”创建 2）修改面板参数 半径、立体分段数、切片方式等。 3）视口的明暗方式-线框方式 4）给立体命名 5）给立体着色 6）Slice切片的参数,第1章 界面与基本操作,2、导航工具指令 缩放 缩放所有视图 最大化显示（最大化显示选定对象） 所有视图最大化显示（所有视图最大化显示修安定对象） 缩放区域（视野） 平移视图（穿行） 弧形旋转（弧形旋转选定对象、弧形旋转子对象） 最大化视口切换 快捷键： Z所有视图最大化显示 Alt+W最大视口切换,3、立方体Box( | 长、 -宽、垂直视图为高) 4、圆柱体Cylinder 5、圆环Torus 6、管状体Tube 7、圆锥体Cone 8、茶壶Teapot 9、平面Plane 注意：AutoGrid用法（在面的法线方向创建）,第1章 界面与基本操作,第1章 界面与基本操作,1、移动 1）图标 x、y轴均变黄，表示在xy方向移动均可 x轴变黄，表示只能沿x方向移动 y轴变黄，表示只能沿y方向移动 图标显示大小可通过按快捷键 “+”、“- ”改变 2）改变立体的绝对坐标、相对坐标 在主工具栏移动图标上按鼠标右键，弹出“移动变换输入” 对话框 在状态行上切换立体的绝对坐标、相对坐标,1.3 变换工具move移动、rotate旋转、 scale 缩放,第1章 界面与基本操作,2、旋转 1）图标 在视图View坐标系下 x变黄，表示沿垂直此轴即y轴旋转立体 y变黄，表示沿垂直此轴即x轴旋转立体 内圈变黄，表示沿垂直此平面旋转立体 上面三种方式，均出现数字表示旋转的角度 2）立体的绝对、相对旋转 在主工具栏旋转图标上按鼠标右键，弹出“旋转变换输入”对话框 在状态行上切换立体的绝对、相对旋转角度,第1章 界面与基本操作,3、缩放 在主工具栏分别为等比缩放、非均匀缩放、等体压缩缩放 1）图标 x变黄，表示沿此轴缩放立体 y变黄，表示沿此轴缩放立体 中间小三角变黄，表示沿xyz三个轴缩放立体 外大三角变黄，表示沿此平面的两个轴缩放立体 2）绝对、相对缩放比例 在主工具栏缩放图标上按鼠标右键，弹出“缩放变换输入”对话框 在状态行上切换立体的绝对、相对缩放比例,第1章 界面与基本操作,1.4 立体的隐藏、取消隐藏、冻结、解冻,1.5 捕捉工具 1、三维、二维、2.5维 2、角度增量工具（旋转） 3、百分比增量工具（缩放） 快捷键： 空格键 锁定选定集 S 捕捉开关 G 隐藏栅格切换,第1章 界面与基本操作,1.6 克隆 shift+move，弹出“克隆选项”对话框 1、复制Copy（两个无关） 2、实例Instance（字体变粗，一个变，另一个也变，在修改面板可按分离，使两个独立） 3、参考Reference（允许拥有自身的修改器，显示一条恢线，下方所做的会传递给原始对象，上方的不会传递给原始对象）,第1章 界面与基本操作,例1 做房子 主要采用指令：复制、旋转 尺寸: 100x200x100，90x220x10 旋转30,例2 做雪人 主要采用指令：放缩 尺寸：球：R=50，Scale=50% 圆锥：R=28,H=60,第1章 界面与基本操作,1.7 文件的操作 1、打开Open 2、保存Save 3、合并Merge 4、导入 Import 5、导出 Export 6、查看图像文件View Image File 7、重置Reset,第1章 界面与基本操作,1.8 物体的选择集 1、选择方式cross、 window 2、选择集中增加，ctrl+点选 3、选择集中减去，Alt+点选 4、按H，用名字选择 5、用color选择 6、反选Invert 7、用区域选择：rectangular 、circle、 fence、 lasso 8、给选择集命名 9、锁定对象，按空格键或锁的图标,第1章 界面与基本操作,1、Screen屏幕：激活的视口总是x、y坐标 2、 Word世界：激活的视口显示与视口左下角一致 3、View 视图：正交视口与Screen一致，透视适口与Word一致。 4、Local局部：用自身的坐标为当前坐标轴 5、Pick拾取：以指定立体轴心点位变换中心,1.9 坐标系,第1章 界面与基本操作,1.10 对齐Align（根据所设定的坐标系） 在Align selection对话框中 current object 与target object在x、y、 z方面的对齐 法线对齐,例3 利用对指令 主要采用指令：对齐 尺寸： 100x100、30x30,第1章 界面与基本操作,例4 路灯 对齐 、复制、 local局部、旋转、捕捉,底座：30x30x3、 25x25x2、 20x20x1 底座1：R1=8,R2=4,H=15 支架：R=3 H=100,side=5 灯：R=5.5 灯罩：R1=9,R2=8,H=15.5，旋转20度 灯罩1:R1=7,R2=2,第1章 界面与基本操作,1.11 组 1、group成组：创建组 2、ungroup解组：取消组 3、open打开：打开组，可编辑 4、close关闭：恢复原组 5、attach附加：向组中添加立体 6、detach分离：从组中去掉立体 7、Expolde炸开：爆炸 举例说明：打开、关闭,第1章 界面与基本操作,1.12 扩展几何体 1、 chamferBox 切角长方体 2、 chamferCyl 切角圆柱体 3、 capsule 胶囊 4 、 hose 软管 5 、 gengon 球棱柱 6、 Spindle 纺锤 7、 L_Ext 8、 RingWave 环形波 9、 Torus Knot 环形结 10、 Hedra 异面体,第1章 界面与基本操作,例5、做沙发 主要采用指令：变换 基本尺寸：切角长方体:60x60x15x5x5 胶囊5x15,第1章 界面与基本操作,1.13 阵列（Array） 一维、二维、三维 阵列方式按世界坐标,例6、做魔方 主要采用指令：阵列、组 尺寸:切角长方体：20x20x20x1x10 长方体：15x15x0.1,第1章 界面与基本操作,1.15 变换中心 1、各自轴心点 2、选择集中心 3、变换坐标系中心 4、改变立体的轴心点,1.14 镜象 利用茶壶沿x、y、z轴镜象,例7：尺寸：R=5，上升10,旋转30度，共20个。,第1章 界面与基本操作,例8、螺旋楼梯 主要采用指令：变换中心、阵列,尺寸：柱R50，高500，台阶：50x100x20，旋转15共25个,第1章 界面与基本操作,例9、小亭子，主要采用指令：变换中心,茶几：8）球棱柱，R=10,H=12,边4，圆角1 9）倒角圆柱，R=14,H=2 10） 倒角圆柱，R=3,H=8,共4个。 走廊：11）地板：长方体，80x40x5 12）柱R=2，H=20，圆角0.3，边4，另一H=3,中间R=1 13）倒角盒子2x2，圆环4，0.8，0，0，4，4,上部分： 1）圆锥，R=30，H=15 2）倒角圆柱，R=1,圆角=0.5，旋转10共36个 3）球R=5 4）圆锥R=3，H=15 下部分：5）底座：圆柱，R=40，H=5，边6，去光滑。 6）梁：圆管Tube:R1=30,R2=25，H=5，边6 7）柱子：倒角圆柱， R2.5，H=40，边4，去光滑。,第1章 界面与基本操作,常用的快捷键：,空格键： 锁定选定集 Alt+Q ：孤立模式 M：材质编辑器 H：按名字选择 S ：捕捉开关 A：角度捕捉切换 G：隐藏栅格切换 Z：所有视图最大化显示 Alt+W：最大视口切换,第2章 二维建模,2.1 创建二维对象 Rectangle矩形：renderable可渲染 设置线的粗细 circle 圆 NGon多边形 Star星状 Text文字 Section截交线 注意：Start New Shape 与 AutoGrid 的用法,第2章 二维建模,2.2 在子对象Vertex层次编辑和处理二维图形 line 第1点 Initial Type: Corner、 smooth 第2点Drag Type: corner、 smooth、 Bezie 按shift画直线,例1 用圆做心的形状,第2章 二维建模,2.3子物体点的操作 1）display 显示节点数, 显示顶点编号 2）refine 与insert区别 3）Connect连接 4）weld焊接 5）fillet chamfer 倒角、倒圆 6）cycle循环 7）fuse融合 8）设为首顶点 9）break断开 10）创建线 11）attach附加,例2 以矩形为例进行点编辑,第2章 二维建模,2.4 子物体Segment线段编辑 divide: 将线段分成若干段 detach：分离线段,2.5 子物体spline样条线编辑 outline：偏移轮廓 Trim：剪切 Extend：延伸,第2章 二维建模,2.6 二维boolean运算 Union并、 Subtraction 差、 Intersection交 也可用Trim和Extend，结合Attach与点的编辑,例3 桥身截面参数： 直线长240，桥高50，桥洞R1=28 R2=18,第2章 二维建模,2.7 Extrude “挤出”修改器,例4 做中行标志 用Extrude修改器 尺寸：圆环：R1=200,R2=150 矩形：70x100，轮廓40 ，圆角40 上下矩形：100x50 将上述形状进行布尔运算,第2章 二维建模,2.8 Bevel “倒角”修改器,例5 做立体字，用Bevel修改器,例6 做五角星（略） 用Bevel修改器 ，有3种方法。 加Smooth “平滑”修改器去掉光滑 涉及到网格编辑功能,第2章 二维建模,2.9 Lathe “车削”修改器,例7 做酒瓶 注意消除底部中心处的裂缝,第2章 二维建模,2.10 Bevel Profile“倒角剖面”修改器,例8，做镜框， 参数：矩形L=120,W=100,圆R=50,对齐，光滑（内插步数增加） 剖面长15,第2章 二维建模,2.11 放样loft,1)创建放样对象 截面Section沿路径Path扫描。 Shape Step: 截面图形节点之间的密度 Path Step：沿路径方向截面之间的密度 2)编辑放样立体 修改次物体的路径Path，更改起始点。 修改次物体的图形Shape，并访问Compare对话框,第2章 二维建模,在次物体“图形”中拾取截面两个形状，进行对齐。,如何消除扭曲？,例9，放样过程 参数：矩形40x40，圆R=20,直线 开始截面获取圆，末端截面获取矩形,对截面进行编辑。,第2章 二维建模,例10 做窗帘 作一曲线，复制，略修改，再作一直线为路径。,例11 做分叉小树,第2章 二维建模,例12 做衣架（略）,第2章 二维建模,3)loft中的变形（略） scale放缩 twist扭曲 teeter fit,第2章 二维建模,例13牙膏模型 参数：R=20 L=200，增大路径步数,第2章 二维建模,建模的辅助对象 用于定位对象和测量尺寸,使用测量距离工具： 工具测量距离 该工具配合“捕捉”工具可精确的测量，测量结果在屏幕左下角状态栏显示。,使用卷尺工具：测量结果在“参数栏”中以灰色字段显示。,第3章 编辑修改器与复合对象,展开符号,显示关闭效果,锁定堆栈,从堆栈中移出该修改器,显示最终结果开关,使唯一,配置修改器集,第3章 编辑修改器与复合对象,3.1 Bend “弯曲” 修改器 例 太阳椅 参数：L=200 segs=20 W=100 segs=20 H=5 F=5 segs=5,例 溜溜球 参数：R=30,3.2 Taper锥化修改器,第3章 编辑修改器与复合对象,3.3 Stretch拉伸修改器,圆柱拉伸参数,4.4 Noise噪波修改器 例 做书（略） 参数：Box 150x100x33 涉及FFD修改器,茶壶拉伸,第3章 编辑修改器与复合对象,3.5 Lattice晶格修改器 例 门框 3.6 Twist扭曲修改器 例 楼梯护拦,（涉及网格编辑功能）,第3章 编辑修改器与复合对象,3.7 Wave 波浪修改器（略）,3.8 Ripple 涟漪修改器（略）,第3章 编辑修改器与复合对象,练习（略）： 例 做字母 Bend 主要采用修改器:Bend,第3章 编辑修改器与复合对象,第3章 编辑修改器与复合对象,3.9 Scatter散布 一物体分散到另一物体表面上。,例 环面上分布小球 参数：圆环:R1=60, R2=20 球：R=3,（涉及网格编辑功能）,第3章 编辑修改器与复合对象,3.10 Conform “一致”（略） 将一个物体的顶点投影到另一物体表面上。,（涉及网格编辑功能）,灯笼上写字,浮萍,第3章 编辑修改器与复合对象,3.11 Connect连接 在两个表面有孔的对象之间创建封闭的表面。,例 做举重球,（涉及网格编辑功能）,第3章 编辑修改器与复合对象,3.12 ShapeMerge图形合并（略） 将几何图形与网格物体合在一起。,例 制作巧克力豆。 主要指令：图形合并、面挤出,第3章 编辑修改器与复合对象,3.13 Morph变形（略） 相同节点的几何体变形， 复制再修改。,第3章 编辑修改器与复合对象,3.14 Boolean布尔 1、拾取过程中copy、move、Instant、reference的区别 2、布尔方式： Union 、Intersection、subtraction,3、选择显示方式 隐藏操作体 4、编辑次物体参数 修改几何参数或位置,第3章 编辑修改器与复合对象,例 屋顶 （方法不唯一）,第3章 编辑修改器与复合对象,一个立体减去多个立体,二种方法： 一个一个立体多次布尔运算 将立体转为可编辑网格，附加在一起，然后一次布尔运算,第3章 编辑修改器与复合对象,为路灯添加晶格修改器,为立柱添加扭曲修改器,为立柱添加弯曲修改器,为灯罩添加锥化修改器,第3章 编辑修改器与复合对象,装饰物-弯曲变形 修改器：FFD、弯曲,第4章 网格建模和多边形建模,4.1 创建网格(Mesh)对象 直接塌陷 堆栈中塌陷,区别： 编辑网格（edit mesh） ：保留原物体的参数 可编辑网格（editable mesh）：没有原物体的参数,多边形建模、网格建模非常相似，都是对立体的子对象操作，子物体有所区别。,第4章 网格建模和多边形建模,4.2 编辑网格(Mesh)对象 子对象的编辑（顶点、边、面、多边形、元素） 处理节点（切角、塌陷） 处理边（cut） 处理多边形(extrude、bevel),第4章 网格建模和多边形建模,例1 做举重锤 切角圆柱体参数： r=30;H=150;f=10; H segs=12 s=6 去平滑,第4章 网格建模和多边形建模,例2 用Box做电视机 120x180x50,分段3x3x2,第4章 网格建模和多边形建模,4.3 多边形建模 子对象的编辑（顶点、边、边界、多边形、元素） 处理子物体的方法与网格编辑一样,例3 做桌子,第4章 网格建模和多边形建模,例4 创建拱桥主体模型、栏杆、扶手 栏杆:7x7x30,第5章 房屋的建模,门洞参数,建长方体，boolean操作，布尔会破坏面的完整。墙高2700,墙体建模,第5章 房屋的建模,屋顶建模,第5章 房屋的建模,门,枢轴门,第5章 房屋的建模,窗,固定窗,第5章 房屋的建模,平开窗,第5章 房屋的建模,AEC扩展,栏杆,第5章 房屋的建模,墙,第5章 房屋的建模,墙,第5章 房屋的建模,墙上放置门窗,墙体上露出整个门窗的正面轮廓，否则说明没有创建成功,墙的尺寸：高：3600，宽（厚）：240 长：10000 门尺寸：1000x2400 窗尺寸1800x1800,第5章 房屋的建模,楼梯,参数：台阶：250x150 长度（深）：250x11=2750 宽：1350 高：150x12=1800,封闭式,开放式,落地式,第5章 房屋的建模,楼梯先生成“扶手路径”，再用栏杆拾取“栏杆路径”生成。,直线楼梯,第6章 材质与贴图,6.1 材质编辑器 1、样本窗布局 双击放大 按鼠标右键，有3x2、5x3、6x4显示样本窗布局,第6章 材质与贴图,2、右边垂直一列，与样本球显示有关 样本球的形状 显示背光 显示背景，用来制作透明材质 沿UV方向排列 材质动画 Options选项 依据材质选择立体 材质导航,第6章 材质与贴图,3、水平一行，与场景中的立体有关 获得材质 设置同步材质 材质赋给所选立体 删除材质 复制材质：取消同步材质 材质独立（在关联复制时出现） 材质通道 视图中显示材质效果 有多重材质时，当前与结果的切换 材质的层级切换,第6章 材质与贴图,4、基本材质属性 Wire线框显示 2-side双面显示，常用透明材质 Face Map面贴图 Faceted面状-曲面显示不光滑 明暗器有： Anisotrpic各向异性，产生非圆高光，适合模拟流线体的高光 Blinn圆高光，较柔和，适用广 Metal金属 Multi-Layer两个各向异性 Oren-Nayer-Blinn 适合做布料、陶土等无反光的材质 Phong与Blinn相似，只是高光不象Blinn那么圆，适合玻璃、塑料等高反光材质 Strauss用于模拟金属，参数比Metal少。 Translucent Shade 用于模拟半透明材质，模拟玉石、蜡烛等半透明材质,第6章 材质与贴图,6、环境光Ambient: 对象阴影区域的颜色。 漫反射Diffuse： 普通照明情况下对象的“原色”。 高光反射Specular： 对象高亮照射部分的颜色。,5、发光和透明 Self-Illumination自发光： 设置发光材质。 Opacity不透明度： 为玻璃、水等透明材质，往往加上反射和折射效果。,第6章 材质与贴图,8 、贴图通道 Diffuse：漫反射贴图 Specular：高光贴图 Opacity：不通明贴图 Bump：凹凸贴图 Reflection：反射贴图 Refraction:折射贴图,7、反射高光 调节高光区面积大小和高光区的亮度。金属有很强的高光和较大的高光面积，油漆表面很强的高光和很小的高光面积，砖墙表面很弱的高光和较大的高光面积。,第6章 材质与贴图,例1 基本材质的用法 材质命名（Bow） 赋物体材质 漫反射颜色（淡黄色） 同步材质、非同步材质 实时渲染ActiveShade,第6章 材质与贴图,陶瓷材质: 漫反射颜色（白色） 设置高光级别 双面材质 反射贴图Reflection-光线跟踪Raytrace，值为10,第6章 材质与贴图,金属材质: 类型：金属 漫反射颜色（黄色） 设置高光级别 反射贴图Reflection-光线跟踪Raytrace，值为70,第6章 材质与贴图,桌面材质： 设置高光级别 增加木纹贴图 凹凸贴图 设置平铺3,线框材质,自发光材质,第6章 材质与贴图,6.2 标准材质 3ds MAX纹理贴图主要包括程序纹理贴图和位图纹理贴图。 位图：二维图像，放大位图，出现块状像素。 程序贴图：用数学方程进行运算形成贴图，放大时，不降低分辨率。 2D类型： Bitmap(位图)、 Checker（棋盘）、Tiles(平铺)、Gradient（渐变） 等。 3D类型：Cellular（细胞）、Marble（大理石）、 Noise（噪波）等。,第6章 材质与贴图,例2 落叶材质 材质通道：漫反射贴图、指定不透明、使用高光颜色。,Organicsleafo.gif leafBrown.jpg,第6章 材质与贴图,例3 带反射的玻璃材质（略） 高光设置、透明，折射率1.3 采用材质: Raytrace 采用材质通道：Reflection、Refraction,第6章 材质与贴图,6.3 存图生成的黑白贴图方法: 选择生成文件格式 *.tga ,可带Alpha通道, 在存盘时弹出的对话框中勾选Alpha即可。,第6章 材质与贴图,6.4 环境贴图 设置渲染时的背景，并在视口中显示背景 方法1： 直接从环境面板Rendering/Environment选择图片 方法2： 从材质编辑器，用get material命令选择将图片，并拖放到环境面板中,第6章 材质与贴图,6.5贴图中的坐标 UVW 贴图指定贴图坐标 建立基本体柱、锥、球，修改器中加入UVW map。 分别采用plane贴图、box贴图、spheric球形贴图、face 面贴图。,第6章 材质与贴图,6.6 非标准材质 Double Sided(双面) Multi/Sub-Object(多维/子对象) Blend(混合) Composite(合成) Top/Bottom(顶/底) Matte/Shadow(无光/投影)等,第6章 材质与贴图,例4 练习双面材质 Double Sided 采用材质通道：Diffuse 采用材质: Cellular,第6章 材质与贴图,例5 练习多维/子对象Multi/Sub-Object 将多种材质应用于单一部分，使用材质ID。 采用材质通道：Diffuse 采用材质：Bitmap（位图）、Checker（棋盘格）,第6章 材质与贴图,例6 练习混合材质Blend（略） 把两种单独的材质混合在一个表面上。 采用材质通道：Diffuse(漫反射) 采用材质：Bitmap,第6章 材质与贴图,6.7 渲染命令RenderingRender (扫描线渲染器) 1、Render Scene(渲染场景) 有8中渲染类型(View、 Selected、 Region、 Crop、 Blowup 等) 渲染时间设置：单帧或范围 渲染尺寸设置：输出图像的尺寸 渲染格式设置：avi 、 bmp、tga、jpg等多种文件格式。,第6章 材质与贴图,2、ActiveShade(交互渲染器) 有两种形式ActiveShade Floater、