NURBS_初级模型.doc

Nurbs模块一、 NURBS介绍（一）.Nurbs相关概念及术语。在Maya中，所有的Curve曲线都属于Nurbs类型，Nurbs是Non Uniform Rational B-Spline（非均匀有理B样条）曲线或曲面的单词首字母缩写。Nurbs曲面Surfaces都是由曲线构成的，模型由曲线开始，网状的曲线构成曲面。而Curve曲线上有控制点，你可以把它看成牵线的手指，这些线拴在曲面上。当一个手指移动时会拉动一根线，下面的参数化曲面形状就会相应改变。这种控制点运动在一定距离内起作用，这意味着一个曲面上的点可能同时（通常就是）受控于多个手指（控制点）。Nurbs曲线的调节点有两种：Edit Points（编辑点）和CVs（控制点），这两种点的形式有所不同。在对曲线进行编辑时你会发现由Edit Points构成的曲线，这些点始终保持在曲线上的；而CVs点则是根据曲率的不同分布在曲线两侧的。1、Nurbs曲线的相关概念和术语1）、曲线的组成元素Nurbs中定义Curve曲线包含了构成的基本元素：CV（控制点）、Edit Point（编辑点）、曲线起始/结束点、Hull（壳线）、Span（段）。曲线的起始点：曲线的第一个CV控制点，用小方框表示，通常用来定义曲线的方向，用来确定将来形成曲面的法线方向。CV（控制点）：用来调节和控制曲线形态的点，可以影响附近的多个编辑点，使曲线保持良好的连续性。因此每个CV点之间的距离和方位对曲线形态的构成有很大影响。Edit Points（编辑点）：简称EP点，位于曲线上的结构点，以表示，可以改变曲线的基本形态。在EP曲线工具创建曲线时，可以直观控制曲线Span段数。Hull（壳线）：是CV点之间的连线，壳线可以清楚看到CV点的位置，在曲面的编辑中可以选择壳线来控制该壳线上的所有CV点，来修改曲面造型。Span（段）：两个EP编辑点间的曲线称为段，段的改变可以改变EP点的数量，从而改变曲线的形态。在创建基本Nurbs球体、圆柱体、圆锥体等的时候，参数中会经常用到这个概念。2）.曲线元素的选择和编辑曲线形状的编辑，需要进入曲线的组元编辑模式，在该模式下选择曲线的元素（CV点或EP点），再使用变换工具（移动、旋转、缩放）对曲线进行编辑和修改。一个或者多个CV（EP）点，直接按键盘上的BackSpace或Delete键，即可将选择的点删除。A.基本选择方式状态行设置：可以通过按键盘F8键在物体编辑和元素编辑模式间进行切换，或按状态栏上的按钮，进入元素编辑模式。标记菜单：多数情况下，标记菜单是最快捷的选择方式。点选物体，然后保持点击鼠标右键，移动鼠标到需要元素，释放鼠标。操作同多边形元素的选择。在图中CV点、EP点还有Hull（壳）都可以通过变换（移动、旋转、缩放）控制曲线的形态。而Curve Point（曲线点）被选择时，曲线成蓝色显示，用鼠标点击曲线并沿曲线滑动添加一个点，按住shift键可以加选，插入CV或EP点、或者执行断开曲线的操作。B.利用键盘方向键改变选择当Nurbs曲线的元素处于选择状态，可以利用键盘的左、右两个方向键选择相邻的点。3）.曲线的几种创建方式曲线的创建有几种方式，常用的都在Creat（创建）菜单下，其中的CV Curve Tool工具是最常用的曲线创建工具，在绘制曲线时尽量用少的点数达到所需形态的曲线，便于编辑。A.Creat（创建）菜单下的创建曲线工具CV Curve Tool（控制点曲线工具）：最常用的创建曲线的工具。点击该命令后，用鼠标在视图窗口中依次点击，直到绘制完成，敲击回车键，曲线变为绿色。如果要继续重复该命令，可以直接按下键盘y键。上图是默认参数选项，也是常用的参数选项。重点说下曲线度数和复合末点这两个参数。度数：可以影响曲线的形状，度数越低曲线越硬。当选择相应的度数n时，构成一条曲线的点数至少为n+1个。度数为1的时候产生连续的直线段，转折处没有倒角；度数为2时产生切线连续的曲线，但不容易控制；度数为3时产生光滑曲线，为最常用选项。 复合末点：勾选此选项后，曲线的起点和末点将定位在两端的控制点上，否则会产生一定的距离，不便于编辑。EP Curve Tool（编辑点曲线工具）：功能和参数同控制点曲线工具，只是产生曲线的点是EP点，在曲线上。Pencil Curve Tool（铅笔曲线工具）：直接在视窗中点击然后拖动鼠标绘制曲线，这样产生的曲线会含很多控制点，不利于编辑，需要用平滑曲线工具平滑。Arc Tools（圆弧工具）：分三点圆弧和两点圆弧工具，顾名思义就是在视窗中点击3点或者2点构造一个圆弧，不再细述了。点击CreatNURBS PrimitivesCircle菜单，可以创建一个整圆曲线，其参数可通过参数面板控制，也可以通过通道栏属性修改，不再赘述。点击CreatText菜单，可以创建文字曲线，其参数可通过参数面板控制。B.在曲面上绘制曲线和复制曲线方法同在讲解多边形物体时，举的匹配地形的眉毛的制作相类似：建立参考模板在模板上绘制曲线取消参考状态复制曲面上的线编辑曲线。4）.曲线的绘制技巧在介绍CV控制点的时候已经说过：曲线上每个CV点之间的距离和方位对曲线形态的构成有很大影响，因此在绘制曲线时根据物体转角的软硬程度选择曲线度数，使用度数为1的曲线可以实现硬角效果，但现实生活中很少绝对硬角的物体，一般会有些倒角，所以看似直角的物体都应该加些倒角上去。最常用度数为3的曲线，可以保证少的CV点来勾画需要的曲线形态，便于调整。如果用度数为3的曲线制作拐角，那么拐角处的圆弧度就决定于拐角附近几个CV点的距离和方位。创建曲线过程中，按住shift键时点击，cv点将沿水平或垂直方向排列。5）.曲线的编辑曲面通常由曲线构成，曲面的形状也决定于构成曲线的形态，所以在NURBS建模中，曲线的品质直接影响曲面的造型，因此曲线的编辑显得非常重要。由于曲线编辑的一部分是基于曲面进行操作的，因此关于曲面的定义及曲面元素请参考后面章节的Nurbs曲面的相关概念和术语。曲线的编辑菜单在Surfaces模块下的Edit Curves菜单下。Duplicate Surface Curves（复制曲面曲线）：可以将曲面上的Isoparm（等参线）、边界剪切线和曲面曲线（投射的或者创建的）进行复制，产生新的曲线。新产生的曲线在不删除历史的情况下，受原始曲面的影响，常用于制作曲面上的新的放样曲线。如果勾选Group with original选项，那么产生的曲线是原曲面的子物体，在Outline中显示为，否则为独立物体，在不删除历史的情况下，受原曲面影响。 可视的曲面等参线是对整个曲面进行操作时起作用，确定复制什么方向的等参线。单独选择等参线时，该选项不起作用。Attach Curves（合并曲线）：（常用工具。建议删掉）可以将两条曲线的端点进行合并，产生一条新的曲线。在曲线连接时，自动将最靠近的两个端点合并，如果要人为控制其它端点连接，可以通过选择Curve Point（曲线点）指定连接部位。 As Tool选项是将合并工具改为在视窗中通过点击曲线进行操作的工具操作方式。Connect（连接）：简单连接，不考虑新曲线在结合点的平滑过渡。Blend（融合）：使新曲线的连接处保持连续性。Insert knot（插入节点）：在使用融合选项时，在合并处添加EP点，使合并后的曲线形态大致不变。Detach Curves（分离曲线）：常用工具。在曲线上选择Curve Point（曲线点）来指定分离的位置，再通过该命令将曲线分离。可以将封闭的曲线打成开放的曲线。Align Curves（对齐曲线）：常用工具。可以将两条曲线对齐，产生连续。当勾选Attach选项时，也可以合并为一条曲线。曲线对齐的连续方式有3种：位置、切线、曲率。这个命令的参数不再细讲，可以调节各选项看看有什么不同。Open /Close Cuvesr（开放/封闭曲线）：可以将开放的曲线或封闭的曲线开放。其中Shape下的Ignore（忽略）：不保持曲线的原始形状。Preserre（保持）：加入一些CV点，尽量保持曲线的形状。Blend（融合）：自然圆滑过渡。Move Curve seam（移动曲线接缝）：可以将一条封闭曲线的起始点移动到指定位置。例如使用多条曲线放样成一个曲面，但由于这些曲线的起始点不一致，造成放样物体扭曲，可以使用这个工具修改曲线的起始点使他们一致。注意：曲线必须是Uniform（统一）类型的，否则不能进行该操作，可以通过Rebuild Curve（重建曲线）修改曲线类型。下面例子中用的放样命令将会在讲解曲面时讲解，其菜单在SurfacesLoft下。从这个例子也可以看出，在进行放样曲线操作前，曲线的方向一致就可以避免放样后曲面的扭曲。Cut Curve（剪切曲线）：可以将两条或多条交叉曲线，在曲线的交叉处将其断开分离，形成多条曲线。交叉的位置可以是曲线真正相交的点，也可以是视图投影形成的交叉点。In 2Dand 3D：在所有正交视图求出投影交叉点（）及曲线在透视图中真正相交（）。In 3D only：仅当曲线在空间中真正相交才能剪切。Use direction：通过制定的方向投影形成剪切交叉点。配合Active view（激活视图）选项可以对透视图中实际不相交但沿视图投影方向相交的曲线进行剪切。Intersect Curves（交叉曲线）：可以使曲线的相交处产生定位点，并可以用捕捉或对齐操作使曲线或物体捕捉到定位点上。该操作的参数同剪切曲线类似，不再赘述。（不再赘述。建议删掉）Curve Fillet（曲线圆角）：可以在一条曲线的交叉处或两条曲线之间，创建一个圆弧型的过渡曲线（曲面也可以使用此命令）。Trim（剪切）：默认为不勾选状态，这样将在不影响原始曲线的状态下创建一个圆角曲线。勾选此项，会对原曲线做剪切处理，配合Join选项，圆角曲线与原始曲线将合并为一条曲线。曲线的方向对圆角曲线的形态也有影响，生成的圆角曲线的起始点会有不同，因此曲线形态也有不同。构造方式下的圆弧选项勾选时，产生规则的圆形圆角，可用半径值控制；勾选自由选项时产生自由形态的圆角。自由选项下的两个参数Depth和Bias，可以根据下面图例进行理解。越高的Depth值，圆角曲线越接近两条曲线的交叉处。Insert Knot（插入结构点）：（常用工具。建议删掉）可以在曲线上一次插入一个或者多个EP点，插入点不会改变曲线形态，仅使曲线的段数增加，常用于曲线的细化操作。操作上与Detach Curves（分离曲线）命令类似，不同的是最后执行插入结构点命令。Extend（延伸）：可以将曲线进行延长伸长。一种是延长曲线，一种是延长曲面曲线。Extend Curve（延伸曲线）：可以在曲线的两段进行伸长，而并不改变原始曲线的形状。延长方法有Distance（距离）和到Point（点）两种，图例为距离方式的两种类型，到点的自己尝试输入点坐标看延长效果。Extend Curve on Surface（延伸曲面曲线）：方法同延伸曲线相似，不同的是该命令针对的是曲面上的曲线，延伸出来的仍是曲面曲线。其中的UV Point点是曲面上的UV点坐标，可以用CreatMeasure ToolsParameter Tool工具进行测量。Offset（偏移）：将曲线平行偏移一段距离，产生新的曲线。一种是偏移曲线，一种是偏移曲面曲线。其他参数不再详细叙述，重点对Loop cutting（环切）参数进行图例讲解。要根据实际情况选择各种参数。Reverse Curve Direction（反转曲线方向）：常用工具。也就是将曲线的起始点互换。Rebuild Curve（重建曲线）：常用工具。可以对曲线上的CV点和EP点重新进行排布，可以保持在曲线光滑形态不变的情况下减少或增加控制点。说一下Match knots（匹配结构点），它是针对两条不同段数的曲线进行段数匹配，按照最后选择的曲线点数来重建先选择的曲线。这个功能可用到建曲面时的曲线段数统一。在实际制作中，常用的是Keep（保留）下的4个参数，用于控制曲线重建后，保留原始曲线的内容。包括Ends（端点）、Tangents（切线）、CVs（控制点）和NumSpans（段数）。Fit B-Spline（适配B样条曲线）：可以将一度曲线转换并适配为三度曲线。Smooth Curve（平滑曲线）：用于光滑铅笔工具绘制的曲线使之光滑，但并不改变曲线上的CV点数，如果要精简点数，要使用重建曲线命令。CV Hardness（硬化CV点）：可产生较尖锐的曲线。需要选择曲线CV点执行该操作。Add Point Tool（加点工具）：可以将已经创建完成的曲线重新恢复创建操作，继续为其加入更多的CV点。Project Tangent（投射曲线）：可以改变曲线端点处的切线方向，使它和两条相交曲线中的一条或一个曲面的切线方向一致。 这个功能可以用来做曲率连续的多块曲面。2.Nurbs曲面的相关概念和术语1）.曲面的组成元素Nurbs曲面比多边形模型更容易控制表面的精细程度，曲面由CV点、Isoparm（等参线）、Surface Point（曲面点）、Surface Patch（曲面面片）、Hull（壳线）等元素组成，比曲线的组成更加复杂。曲面的起始点：曲面uv两个方向的起始CV控制点，用小方框表示，通常用来定义曲线的方向，曲面方向以u、v字母表示。CV控制点和Hull壳线的定义同曲线的定义一致。Surface Point（曲面点）：位于曲面上的点，是Isoparm（等参线）的交叉点，不能进行变换操作。Surface Patch（曲面面片）：位于曲面上的矩形面片，由Isoparm（等参线）分割而成，通过其中心的标志点来选择，显示为黄色，不能进行变换操作。Isoparm（等参线）：曲面表面u向和v向的网络线，决定了曲面的精度和段数。选择该线可完成对曲面的分离、合并等操作。2）.曲面元素的选择和编辑曲面形状的编辑，需要进入曲面的元素编辑模式，在该模式下选择曲线的元素，再使用变换工具（移动、旋转、缩放）对曲面进行编辑和修改，或使用曲面编辑命令进行加工修改。一个或者多个Hull（壳线），直接按键盘上的BackSpace或Delete键，即可将选择的点删除。A.基本选择方式状态行设置：可以通过按键盘F8键在物体编辑和元素编辑模式间进行切换，或按状态栏上的按钮，进入元素编辑模式。同曲线的选择方式类似。标记菜单：多数情况下，标记菜单是最快捷的选择方式。点选物体，然后保持点击鼠右键，移动鼠标到需要元素，释放鼠标。操作同曲面元素的选择。B.菜单下的选择工具：在一个复杂的曲面上选择一定范围的CV点经常会很困难，这时可以使用Edit NURBSSelection菜单命令，打开曲面元素的各种选择辅助工具。 Grow CV Selection（增加CV选区）：将曲面上选择的CV点范围逐渐扩大，每执行一次命令，选择点在所有方向上将扩大一圈。 Shrink CV Selection（收缩CV选区）：将曲面上选择的CV点范围逐渐缩小，每执行一次命令，选择点在所有方向上将缩小一圈。Select CV Selection Bounday（选择CV区域边界）：将CV点的选择区域转换为区域边界的CV选择。Select Surface Border（选择曲面边界）：沿着NURBS曲面边界u方向、v方向或者uv两个方向选择点。以上4种对CV点的加选、减选及边界选择方式同多边形的加减选方式类似，就不再举图例演示。为了加快速度，可以直接使用快捷键来完成元素的上述选择操作。在场景中选择曲面的CV点，然后按住Ctrl键+鼠标右键，弹出快速标记菜单。3）.曲面的创建曲面的创建有几种方式，一种直接在CreatNURBS Primitives菜单下创建Nurbs物体，另一种是通过曲线来创建各种形态的曲面。尽量用少的点数达到所需形态的曲线，便于编辑。A.通过CreatNURBS Primitives菜单创建Nurbs物体。Maya2008提供了6种基本Nurbs物体。Nurbs物体的创建菜单同多边形物体的创建相类似，也有传统方式及交互式操作两种，并且创建后物体参数的调节方式也同多边形物体类似，就不再详细介绍了。创建的Nurbs基本物体可以通过堆砌成复杂的模型，也可以选择上面的CV点进行变换改变曲面形状，或者通过Edit Surfaces（编辑曲面）的各种命令进行曲面编辑。 A.通过Surfaces菜单下的命令利用各种曲线创建曲面。通常的利用曲线创建曲面的方法是这样的：创建一条曲线，通过Revolve（旋转成面）命令形成一个沿轴心对称的模型，例如花瓶。创建一条曲线，通过Extrude（挤出曲面）命令形成通气管道或者树枝的枝杈大型。可以利用Bevel（倒角工具）为曲面间建立各种圆滑的倒角过渡。创建多条曲线，利用Loft（放样）、Birail（围栏）、Boundry（边界面）等创建多个无缝面片合成的人体、动物等生物模型，或者复杂的车体表面。然后通过各种编辑工具进行曲面的编辑和修改。Revolve（旋转成面）：常用命令。可以将一条曲线（作为轮廓线）沿一个轴旋转产生曲面。确保物体历史开关在点击状态，那么形成的曲面可以通过最少四种基本方式进行形状的调节。一是利用物体的通道栏参数直接进行修改调节，二是选择原始轮廓曲线的元素进行调节以达到调节曲面形状的目的，三是直接选择曲面的cv点或者壳线等进行编辑。四是利用操作器直观的进行调节。其他两种方式操作同多边形的操作类似，用图例说下调原始曲线和操纵器的方式调节。该命令的参数不再详细讲解，相信通过实际的操作大家会有直观的了解。实际的操作中，注重的不是各种参数的记忆，而是对各种参数的理解及灵活运用。Loft（放样成面）：（常用命令建议删掉）。该命令可以通过连续的轮廓曲线产生曲面。曲线可以是自由曲线、Isoparm（等参线）、曲面曲线或剪切边界线。多条曲线的方向和段数最好一致，这样有利于提高生成曲面的质量（段数均匀、顺滑），所以通常在创建多条曲线后会使用Rebuild Curve（重建曲线）工具对曲线重建使参数统一一致，在下面所讲的命令中，如果用到多条曲线基本都遵循这个原则。并且曲线的选择顺序不同曲面的形状也会不同。这个命令常用于构建复杂的曲面，通过多条闭合或者开放的曲线进行放样得到中不同造型的曲面。该命令的参数不再详细讲解，相信通过实际的操作大家会有直观的了解。Planar（平面）：通过一条或者多条曲线创建剪切平面。该命令必须确保一条或多条曲线组成封闭路径，并且这个路径是在同一个平面内。Extrude（挤出曲面）：常用命令。可以将一条曲线沿某个方向或者一条轮廓线沿一条路径曲线移动挤出曲面。曲线可以是自由曲线、Isoparm（等参线）、曲面曲线或剪切边界线。上图中的参数是在实际生产中一条轮廓线沿一条路径曲线移动挤出曲面时通常采用的参数，这样的参数组合方式可以保证沿路径挤出的曲面，在垂直于路径方向的每个剖面轮廓都与轮廓曲线基本一致。其中输出类型选项在上面介绍的其他命名参数中也同样存在，该选项是确定使用该命令后形成的几何体类型，大家可以试着调节。最后形成的曲面都可以通过通道栏及操纵器进行调节，修改原始曲线进行调节。缩放和旋转选项请大家在学习的过程中通过实践来理解和掌握。当勾选选项时，形成的曲面的历史通道栏中会多出SubCurve1和SubCurve2两个节点，这两个节点可以控制轮廓线和路径的作用范围，当对路径的参数进行改变并设置动画关键桢时，可以出现类似植物生长的动画效果。Birail（围栏工具）：通过一条或者多条轮廓曲线，沿两条轨道扫过形成曲面。在它的菜单下包含3个子工具。曲线轮廓参数决定了双轨迹面的V参数，两条轨迹曲线决定了表面的U参数。也可以把Birai工具视为一种高级的放样命令。在使用围栏工具前必须确保轮廓曲线和两路径曲线相交。曲线可以是曲面曲线、等参线和剪切边界线。Birail 1 Tool（单轨围栏）：一条轮廓曲线，沿两条路径轨道扫过形成曲面。Birail 2 Tool（双轨围栏）：两条轮廓曲线，沿两条路径轨道扫过形成曲面。Birail 3+ Tool（多轨围栏）：两条以上轮廓曲线，沿两条路径轨道扫过形成曲面。曲线创建时，为了让轮廓线端点准确的吸附在轨道线上，可以配合（捕捉曲线）按钮，或者使用键盘c键启动捕捉曲线功能来绘制曲线。工具的使用，三种方式都是先选择轮廓线，再选择轨道线。不同的是在使用多轨围栏工具时，先选择轮廓线，然后敲击回车键，再选择轨道线，才能形成曲面。围栏工具可以用来制作复杂形态的曲面，例如轿车的前车厢盖。Boundary（边界成面）：可以通过3条或4条边界曲线生成曲面，边界线不必像围栏工具那样曲线端点必须相交，可以是不闭合的或交叉曲线路径，但对曲线选择的顺序不同形成曲面的结果也不一样，可以框选四条曲线，或者以特定的顺序选择曲线。三条边形成的曲面实际上也是4边曲面，只是一条边被缩在一个点上，看起来是三边的。Square（方形成面）：可以在3条或4条相交的曲线间创建曲面，曲面会和相邻的边保持连续。曲线可以是自由曲线、Isoparm（等参线）、曲面曲线或剪切边界线。顺序选择的曲线（或者等参线等）必须是相交的。上图中为该命令的默认选项，在实际操作中为了创建光滑连续曲面，Tangent和Implied tangent选项可以试着调节，看哪一种的效果更加符合制作者的要求而进行选择。在NURBS建模中常会遇到为模型添加一个面片进行补洞，在填补洞口的同时要求曲面间保持切线的连续性，形成光滑过渡的效果。如果使用边界成面工具，面与面之间会产生硬边，方形工具会产生光滑的过渡。Bevel（倒角）：可以对曲线创建倒角效果，创建的倒角曲面包括挤出面和倒角面。曲线可以是自由曲线、Isoparm（等参线）、曲面曲线或剪切边界线，并且在倒角创建完成后还可以使用操作器交互调节。创建后的倒角曲面的参数可以通过通道栏调节，效果上更加直观。Bevel Plus（倒角插件）：使用方法和结果同倒角工具都相似，不过功能更加强大，不仅可以产生挤出面和倒角面，还可以在倒角处产生截面将曲面盖住，非常适合制作文字模型。创建后的倒角曲面的参数可以通过通道栏调节，效果上更加直观。3）.曲面的编辑曲面在创建完毕后，在形态上也许还达不到制作者的要求，那么就需要进一步的编辑和修改，调整模型来增加细节。这时就可以通过Edit NURBS菜单下的各种命令对曲面进行编辑操作。Duplicate NURBS Patch(复制NURBS面片)：复制 NURBS 曲面上的一个或多个面片(Patch)，形成独立的物体。其中的Group With Original选项勾选时，复制得到的曲面将作为原曲面的子物体。Project Curve On Surface（投影曲线到曲面）：将一条或多条曲线通过指定角度投射到曲面上，创建表面曲线。先选择曲线再选择曲面，执行该命令。Active View：沿当前激活视图的平面法线方向投射曲线。点选该项，投射时，一定要选择适合的视图。 Surface Normal：沿曲面法线投射曲线。投射结果和所选视图无关。通过投射生成的曲面曲线，可以对曲面进行剪切等操作。Intersect Surface（相交曲面）：求出两个或更多曲面的交线。操作方式，顺序选择多个曲面，单击执行该命令。First Surface：对于两个相交的曲面，只在首先选取的曲面上生成相交线。 Both Surface：在所有相交曲面上均生成相交曲线。Curves on Surface：点选该项，得到的相交曲线为表面曲线。操作完后的手柄可以调整曲面曲线的位置。 3D World 3D空间：点选该项，得到的相交曲线为空间中独立的NURBS曲线。独立空间曲线不能对曲面进行剪切操作。Trim Tool（剪切工具）：根据曲面上的曲面曲线，剪切曲面，可以控制曲面保留和删除的部分。曲面曲线的创建我们前面讲过的有：投影曲面曲线、相交曲面生成、直接在曲面上进行绘制，在后面还可以通过曲面倒角产生曲面曲线。Keep：剪切时，点选的部分将保留下来，没有选择部分将被切除。Discard：剪切时，点选的部分将切除，没选择部分将被保留下来。操作方式为选择带有曲面曲线的曲面，执行该命令，然后选择要保留的部分或要切除的部分，按回车键结束操作。在相交曲面的例子中，再通过投影曲线方式在椭圆形柱体上创建另一条曲面曲线。Untrim Surface（取消剪切曲面）：对于剪切过的曲面撤消剪切，恢复其原始形状。操作方式为选择剪切过的曲面，单击执行。Booleans（布尔运算）：可以对两个相交的曲面进行交集、差集、并集的计算，相当于队曲面做多次相交曲面和剪切曲面的操作。布尔运算有3个命令：Union Tool（相加）、Difference Tool（相减）、Intersect Tool（相交）。操作方式为先点击要进行的命令，然后选择一个或多个曲面作为布尔运算的第一组曲面，按回车，然后再选择另外一个或多个曲面作为布尔运算的第二组曲面，然后再按回车。Attach Surface（合并曲面）：常用命令（建议删掉）。将两个曲面连接成一个曲面。也可以选择两个曲面上的等参线，在两个曲面之间指定位置产生合并。操作方式为顺序选择两个曲面，单击执行该命令。Connect：连接选择曲面，不做任何的扭曲变形处理。Blend：将对曲面作一定变形，从而使两个曲面的连接连续光顺。Keep：在连接处保留原来的复合结构点不变。 Remove：在连接处删除原来的复合结构点，并重新创建两个节点。Attach Without Moving（无位移连接）：不改变要连接的曲面的位置和形状，只是将两个曲面间的缝隙填补起来。 操作方式：选择一个曲面上的一条结构线(Isoparm)，按住Shift键，选择另一个曲面上的一条结构线(Isoparm)，单击执行。Detach Surface（分离曲面）：(常用命令)。将曲面沿所选择的Isoparm（等参线）处断开，形成多个独立曲面。 操作方式：选择曲面上的一条或多条Isoparm（等参线），执行该命令。Align Surface（对齐曲面）：曲线相类似。将两个曲面沿指定的边界Isoparm（等参线）位置对接，调整参数能够在对齐处保持曲面之间的连续，形成无缝的对齐结果。该命令的参数功能同对齐操作方式为直接选择两个曲面或者选择两个曲面上的等参线，执行该命令。Attach：勾选该项，对齐曲面后将它们连接成为一个曲面。在修改曲面位置选项下：Fist：对齐过程中，移动首先选择的那个曲面，另一个曲面保持不动。 Second：对齐过程中，移动后选的那个曲面，另一个曲面保持不动。 Both：对齐过程中，同时移动两个曲面，在中间对齐。在修改曲面边界选项下：Fist：对齐过程中，移动首先选择的那个曲面边界，另一个曲面边界保持不动。 Second：对齐过程中，移动后选的那个曲面边界，另一个曲面边界保持不动。 Both：对齐过程中，同时移动两个曲面边界，在中间对齐。在修改相切角度选项下：Fist：对齐过程中，修改第一个选择的曲面连接处切线，来匹配第二个选择的曲面边界。 Second：对齐过程中，修改第二个选择的曲面连接处切线，来匹配首先选择的曲面边界。Open/Close Surface（开放/封闭曲面）：可以将曲面的u向或者v向开放或者封闭。命令参数中的Surface Direction是设定要在哪个方向上打开/闭合曲面。Move Seam（偏移接缝）：可以将封闭曲面的接缝转移到其他指定位置。操作方式为选择闭合曲面上的一条Isoparm（等参线），然后执行该命令。Insert Isoparms（插入等参线）：(常用命令)。可以在曲面指定位置添加等参线，不改变曲面形态，增加曲面的细分段数，以便于其他相关操作。操作方式为选择曲面等参线，执行该命令。可以同时插入一条或者多条等参线。Extend Surface（延伸曲面）：可以沿曲面的u向或v向延伸曲面，延伸的部分可以是独立的曲面也可以与原始曲面为一体。该命令不能对剪切边界的曲面进行延伸。Tangent：沿曲面顶端切线方向延伸曲面。Extrapolate：根据原曲面的曲率来延伸曲面。Offset Surface（偏移曲面）：沿曲面的法线方向，通过指定偏移的距离，平行复制一个新的曲面。其中参数的距离值可以为负数，例如-1，代表了法线的相反方向。Surface Fit：偏移曲面与原曲面的曲率保持一致。CV Fit：偏移曲面保持了CV沿其法线方向的位置偏移。Reverse Surface Direction（反转曲面方向）：(常用工具。建议删掉)可以改变曲面的uv方向，同时改变曲面的法线方向。U：沿U方向反转曲面，同时反转曲面的法线方向。V：沿V方向反转曲面，同时反转曲面的法线方向。Swap：交换曲面的U和V方向，同时反转曲面的法线方向。即曲面原来的U方向变为V方向，曲面原来的V方向变为U方向。Both：同时反转曲面的U方向和V方向，但此时曲面的法线方向不变。在偏移曲面的例子中，如果不删除曲面历史，通过DisplayNURBSNormals命令显示曲面法线，然后用默认参数执行反转曲面方向命令，可以看到法线反转，同时偏移面也进行了更新。Rebuid Surface（重建曲面）：（重要常用命令）。可以改变曲面的Degree度数、CV点的数量和分布方法、u向和v向段数、参数范围等。该命令在对曲面进行Stitch（缝合曲面）操作时是经常使用的命令，例如角色的四肢要缝合到角色的身体上时。重建曲面和重建曲线的命令参数非常相似，主要的区别是重建曲线只有一个方向，而曲面重建需要有uv两个方向上的概念。关于参数的讲解，会重点讲解一下下图中框选的部分。Parameter Range（参数范围）：0 to 1：曲线的参数范围是由0至1。Keep：点选该项，重建曲线的参数范围和原始曲线的参数范围相匹配。0 to # Spans：可设定重建够曲面的跨度数目。Dirction（方向）：u、v和uv，它们决定了重建曲面的参数方向。Corners（角）：点选该项，重建曲线时，可保持原曲线的切线。CVs（控制点）：点选该项，重建曲线时，可保持原曲线的CV点位置和数量。NumSpans（跨度数目）：点选该项，重建曲线时，可保持原曲线的跨度数目。只有当 Uniform选项打开时，NumSpans才会被激活。Number of Spans（跨度数目）：曲面分别在u、v方向的重建数目。Round Tool（圆角工具）：可以在两个相交曲面的共享边界处倒圆角。圆角工具可同时创建多个圆角，可以设置不同的圆角半径。对于相交曲面该工具不起作用。操作方式为先单击该命令菜单，当鼠标变为形状，然后选择曲面的共享边，出现一个半径操纵器（黄色），显示当前的圆角半径。用中键拖动操纵器，交互式地改变半径。按回车键完成。如果要一次性的完成多个边的倒角，可以不按回车键，继续框选需要圆化的边界，最后回车结束。Surface Fillet（曲面圆角）：（常用命令建议删掉）。可以在曲面之间创建光滑的过渡曲面，其菜单下有三种方式，分别为：Circular（环形圆角）、Freeform Fillet（自由圆角）和Fillet Blend Tool（混合圆角工具）。例如创建带有圆角面的模型，圆角可以为模型增加更加细节。Circular Fillet（环形圆角）：用圆弧表面连接两个曲面表面。操作方式为依次选择两个曲面，单击执行。Positional Tolerance：可调整创建衔接曲面的位置。Tangent Tolerance：可以输入参数调整衔接曲面的切线。当勾选产生曲线该项，在创建圆弧曲面的同时会在曲面上创建表面曲线，曲线放置在曲面与衔接面相交的地方。产生的曲线如果将原始曲面贯通，那么可以执行剪切命令剪切曲面。Freeform Fillet（自由圆角）：使用该命令时在曲面之间不必相交，选择等参线、曲面曲线或剪切边界线都可以产生自由圆角。操作方式：选择曲面上的一条Isoparm（等参线）、表面曲线或剪切边(Trim Edge)，按住Shift选择另一个曲面上的一条Isoparm（等参线）、表面曲线或剪切边(Trim Edge)，单击执行。Fillet Blend Tool（混合圆角工具）：可以选择等参线、曲面曲线或剪切边界线来定义圆角位置，创建过渡圆角曲面。操作方式：单击命令菜单，然后选择曲面上的一条Isoparm（等参线）、表面曲线或剪切边(Trim Edge)，按回车键，然后再选择另一个曲面上的一条结构线(Isoparm)或表面曲线或剪切边(Trim Edge)，按回车键。Stitch（缝合）：（常用命令。）可以将多个曲面之间以不同的方式缝合在一起，并且在不删除曲面历史的前提下相互影响。该命令在制作角色时（非常重要建议修改“比较常用”），可以使曲面面片一片一片缝合在一起，面与面之间光滑过渡，看似一个整体，实际上是由n个曲面组成。该命令下有3种缝合方式，分别为：Stitch Surface Points（缝合曲面点）、Stitch Edges Tool（缝合边工具）和Global Stitch（整体缝合）。Stitch Surface Points（缝合曲面点）：基于选择的点将两个(或更多)曲面缝合起来。操作方式：在需要缝合的曲面上各选择一个相对应的 CV ，单击执行。Assign Equal Weights：勾选该项，缝合时，所选的各个点权重一样，各点位置、法线等变化尽可能平均。Casacde Stitch Node：勾选该项，缝合操作将忽略曲面上原有的缝合操作。关闭该项，如果曲面执行过缝合操作，Maya就会使用以前操作产生的缝合节。Stitch Edges Tool（缝合边工具）：可以将两个曲面的边界缝合对接在一起，该工具只能选择曲面边界缝合，其他曲线不能进行边缝合。操作方式：单击菜单命令，然后分别选择或者框选要缝合的两个曲面的一对边，按回车键完成。Position：在位置处缝合曲面。Tangent：缝合时不仅在位置处缝合，而且曲面间的切线产生连续和光滑效果。Weighting On Edge1：设定首先选择的那条逢合边的权重。Weighting On Edge2：设定第二选择的那条逢合边的权重。Samples Along Edge：缝合时，两条边的匹配是根据缝合边上的取样值来决定的。该参数值越高，缝合越精确，但速度夜越慢。Global Stitch（整体缝合）：可以一次性将多个相邻的曲面进行缝合。可以使曲面和曲面之间产生很好的切线连续性，形成表面光滑无缝的效果。该命令不能对剪切面进行缝合。操作方式为选择要缝合的曲面，执行该命令。Stitch Corne（缝合角点）：设置在何处将曲面的角缝合到相邻的角或曲面的边上。无论哪一个选择，只要在 Max Separation (最大间隔) 距离内，曲面就会被缝合。Off：不明确将角缝合到何处。Closest Point：将角缝合到最近的点上。Closest Knot：将角缝合到最近的结构点上。Stitch Edges（缝合边）：用来确定相邻的边被缝合到何处。无论选择哪一个选择，只要在Max Separation (最大间隔)距离内，曲面就会被缝合。Off：当不明确边缝合时的位置。选择此项。角会缝合起来，但边则不会。Closest Point：用来缝合边上最近的点，系统不会考虑两边间的参数化区别。如果两面片缝合边的点数目不同，可能会产生不精确的连接。Match Params（匹配参数）：用来缝合曲面上的点而且沿各个曲面的边有相同的uv增量。在使用此种类型缝合时，为达到最好的缝合效果，必须保证两边有相同的uv数值，相同的跨度数目。在上面的图例中，可以看出使用多个参数综合使用时，要得到最好的结果，曲面的uv段数要尽量相同。Stitch Smoothness（平滑缝合）：用于控制曲面缝合处的光滑效果，让缝合后的曲面生成良好的连续性。Off：关闭平滑，缝合边不一定保持切线连续。Tangent：缝合处切线一致，缝合时产生最好的连贯性。Normals：缝合处法线一致，但表面仍平滑连接。Stitch Partial Edges（缝合局部边界）：系统默认设置该项为关闭状态。如果勾选该项，只要缝合边中的部分距离小于Max Separation(最大间隔)，一对边可能会因此缝合。如果关闭该项，只要边上的任一点超过Max Separation(最大间隔)时这对边的任一部分都不会被缝合。Max Separation（最大间隔）：设置要缝合边界时，边和点可以被缝合的最大距离。Modification Resistance（修正阻尼）：用于设置在缝合后曲面的形状，竖直越小，缝合后的曲面越会扭曲变形，但值越大，可能在缝合时曲面边界会产生不光滑现象。所以要视情况而定。Sampling Density（取样密度）：在缝合曲面的过程中，可以设置沿每条边取样的点数。增加参数值，可以提高匹配程度，得到平滑的缝合效果，但会减慢缝合过程。Sculpt Geometry Tool（几何体雕刻工具）：功能同多边形的类似，就不再细讲。Surface Editing Tool（曲面编辑工具）：通过操纵器调整曲面，能够在曲面的任意点调整位置和形状。操作方式：选择曲面，单击菜单命令，然后在需要编辑的曲面上拖拽修改。可以在曲面上拖动参数位置手柄来移动整个操纵器的位置，不改变曲面形状；可以拖动点位置编辑手柄移动编辑点，曲面的形态将随之变化；点击切线方向变换手柄可以曲面的u、v或者法线方向上切换；拖动切线方向手柄可以改变曲面上该点的切线方向；拖动切线比例控制器可以改变曲面编辑点处切线的强度；点击虚线显示的世界坐标选择器可以在曲面编辑点处使控制手柄的方向同世界坐标的轴向一致。二.NURBS应用的简单实例。在上面的两个小结中，对Nurbs曲线和曲面的概念及编辑方法进行讲解，下面通过一个小例子来举例他们在实际中应用。1.鼠标的制作。电脑操作现在离不开鼠标，鼠标造型看似简单，实际上已经包含了各种曲面形态。通过下面鼠标的制作来了解一下Nurbs各种命令的综合使用。笔者使用的是Dell比较常用的usb接口的光电鼠标，具体型号查不到了，只在网上找了几张透视图，这些图不能作为贴到视窗中的参考图，仅用来说明该鼠标的型号和大概样子。1）.先根据手中的鼠标通过眼睛观察绘制能够在三视图（顶、前、侧）中大致表现鼠标轮廓的曲线。关于曲线的绘制方法比较简单，不再图例说明，应该注意的是曲线的段数在保持曲线形态的前提下要尽量少和均匀，便于调整。2）.利用Intersect curves（相交曲线）工具求出图示曲线的交点，然后配合捕捉点工具绘制两端在曲线上的截面曲线，并且使该曲线从顶视图看时与轮廓线匹配。绘制曲线时注意拐角处的处理，因为该曲线是准备用Birail2 Tool工具成面的一条轮廓线，该曲面将是鼠标的尾部。3）.复制一条轮廓线，利用Detach Curves（断开曲线）命令分割；复制另外两条曲线使用Attach Curves（合并曲线）命