NURBS长号建模.doc

NURBS建模 NURBS建模基础 NURBS建模技术在设计与动画行业中占有举足轻重的地位，一直以来是国外大型三维制作公司的标准建模方式，如pixar，工业光魔等，国内部分公司也在使用NURBS建模。他的优势是用较少的点控制较大面积的平滑曲面，以建造工业曲面和有组织的流线曲面见长。而且Maya在特效，贴图方面对NURBS的支持比较充分，使用NURBS模型在后续工作中会很方便。 不过NURBS对拓扑结构要求严格，在建立复杂模型时会比较麻烦，这需要我们耐心的学习。 NURBS的基本概念： 1. NURBS曲线： 全称叫非均匀有理B样条（Non-Uniform Rational B-Splines）曲线， 它的特征是可以在任意点上分割和合并。 2. 曲线的基本元素： CV控制点：调整曲线形状，最常用的元素。 Kont节点：也称编辑点，在曲线上以x标识，他们在曲线上，可以移动这些点改变曲 线形状，但在曲面中不行。 曲线点：曲线上任意一点，不能改变曲线形状，但是以此点能将曲线剪成两部分。 起点：绘制曲线时创建的第一个点，以一个小方框标识，最后一个点为终点。在对曲 线的操作中会对曲线的起点和终点有所要求。 曲线方向：以一个小字母u进行标识，曲线方向在以后生成表面的操作中很重要。 Hull：连接两个CV点之间的线段，主要是方便我们观察CV点的位置。 NURBS曲线的基本元素 曲线可以创建和修改曲面，曲线虽然不能被渲染，但精通绘制和编辑曲线是NURBS建模最重要的部分。 3. 生成曲线的两种方式： EP曲线：点击鼠标生成的是节点,一般我们常用这种方式生成曲线。 CV曲线：点击鼠标生成的是CV控制点，能较好的控制生成曲线的形状。 生成NURBS曲线的2种方式 曲线次数（Curve Degree）： 1次曲线（1 Linear）：生成的曲线外观呈直线状，可以用它来生成有尖锐角的物体，墙，房屋等等。 3次曲线（3 Cubic）：Maya的默认曲线次数，平滑曲率而且容易控制。 图4_004 曲线类型 此外还有2次，5次和7次曲线，次数越高生成曲线越平滑，但更难控制。 4. NURBS曲面： 曲线的网状组合。 曲面的基本元素： NURBS曲面的基本元素 表面法线： 和Polygon一样，NURBS表面也有法线，法线方向对纹理贴图，生长毛发都很重要。 DisplayNURBS Surface Origins可显示UV方向及面的方向。 NURBS曲面的方向 5. 使用NURBS的基本物体： 为建模初期的方便，Maya提供了以下几个NURBS物体。 NURBS基本物体 第四节 制作长号 【教学目的】 绘制曲线，学习Arc Tools（画弧）、Revolve（旋转曲面）、Extrude（挤出曲面）、Insert Isoparms（插入等参线）命令，学习长号建模。 【教学重点】 掌握Revolve（旋转放样）、Extrude（挤出放样）命令。 在这个例子中我们要用到Arc Tools、Revolve、Extrude、Insert Isoparms等常用命令。开始前让我们先来看一下这几个命令的具体用法。 1Create Arc Tools 圆弧工具： 这个工具用来生成弧线。 three point arc tool（3点圆弧工具）： 由三个控制点生成弧线。如左下图所示。Two point arc tool（2点圆弧工具）：由两个控制点生成弧线。如右下图所示。 参数说明： Circular arc degree：弧线类型。1次曲线或3次曲线。 Sections： 弧线上节点的数目。 Two point arc tool three point arc tool 2Edit Curves Attach Curves 连接曲线： 选择两个曲线要衔接部分的曲线点，将两条曲线连接成为一条单独的曲线。 参数说明： Attach method（连接类型）： Connect（普通连接）：只连接曲线，不改变形状。可调整Multiple kont（插入额外节点），选择remove不会插入额外节点，有较平滑的曲率。 Blend（平滑连接）：会改变连接处的形状。如下图所示。调整Blend bias值决定靠近第一条曲线还是第二条。缺省为0.5。insert knot(插入节点)选项，在两条曲线衔接处插入跨度，保持原曲率。这项在两个曲线较远时作用明显。如下下图所示。 连接类型 连接时插入节点 3SurfacesRevolve 旋转曲面： 可以绕某个轴旋转一条外轮廊线曲线来构造一个面。 这条轮廓线可以是自由创建的曲线，可以是Isoparms线、曲面上的线和裁剪边的线等，旋转为一个周期即360度。根据这个旋转的起始角度来确定曲面的旋转，可以做成动画。 旋转曲面 参数说明： Axis preset （旋转轴向）:定义延那个轴向旋转放样。如下图所示。 旋转轴向 Pivot（轴心点）：Object 以物体轴点为轴心旋转。Pivot point自定义轴点。 Surface Degree（曲面次数）：定义表面的光滑度。如左下图所示。 表面类型 调节曲线范围 Start Sweep Angle(起始扫描角度)。 End Sweep Angle(终止扫描角度)。 Use Tolerance（使用公差）：控制最终形成的旋转曲面的精确度。 Segments（曲面片）：也就是曲面分段数，数目越多表面光滑。 Curve Range (选择曲线范围)： Complete整条曲线，Partial部分曲线。选择Partial可以交互式的调节延部分曲线放样。如右上图所示。 Output Geometry（输出物体的类型）：有NURBS、 Polygon、Subdiv、 Beizer四种类型。 4Surfaces Extrude 挤出曲面： 用一条路径和一条截面曲线得到一个面。这两条线可以是Maya里面的任意形式的线。 挤出曲面 参数说明： Style(类型)： Distance：沿直线生成平面，开启此项时不需选择路径曲线。 Flat：轮廓线的方向保持不变。 Tube：轮廓线随着路径的方向而改变方向。这是用得最多也是默认设置。如图4_018所示。 挤出类型 Result Position （结果位置）： At Profile： 在截面位置上生成。 At Path： 在路径位置上生成。如左下图所示。 生成位置 枢轴点位置 Pivot（枢轴点）： 只有当Style为Tube时才是可用的。如果将Result Position设置为At Path，你便可以选取轮廓曲线并把它定位于挤压路径上枢轴点的位置。 Closest End Point： 使用距离界限框的中最近的路径端点，此端点用作所有轮廓曲线的枢轴点。生成的曲面会有位移。 Component：拉伸沿轮廓曲线的元素发生。如右上图所示。 Orientation（方向）: Path Direction：拉伸的方向由路径曲线方向决定。 Profile Nromal：由轮廓法线方向决定，这是缺省设置。如下图所示。 挤出方向 Rotation：当轮廓曲线没路曲线受挤压时，旋转轮廓曲线。 Scale：在沿路径曲线挤压轮廓曲线的同时，缩放轮廓曲线。如下图所示。 挤出缩放 5Edit NURBSInsert Isoparms 插入等位结构线: 为给模型增加细节，需要更多的结构线（等参线），即用此命令。 选择面上的一条或多条等参线Isoparm（黄色虚线显示），执行，黄色虚线会变成绿色实线。 如下图所示。 插入等参线 参数说明： Insert Location（插入位置）： At Selection：在当前位置插入结构线。 Between Selections：在选择的两条线之间插入结构线。如下图所示。 插入多条等参线 Use all Surface Isoparms：选择整个曲面，开启Between Selections，会在整个表面的U 或者V方向加入等参线。 Multiplicity(插入等参线)： Set to 如插入位置已有1条等参线，Multiplicity值为2，Set to会插入以1条等参线保证总数为2。 Increase by：插入当前Multiplicity值的等参线。 Keep Original：保留原来的表面，生成一个新的表面。 6实例： 下面我们用NURBS来建一个长号的模型，首先，我们来分析一下这个模型。根据形状特点，管状的拉杆可以用Extrude（挤出曲面），其它接头部分可以用Revolve（旋转曲面）做。当然这些方法可以灵活选用，以符合结构为准。 长号模型 1选择 CreateEP Curve Tool,在Side视图画出喇叭部分拉杆,按x键捕捉网格，注意按照管道的方向画。如左图所示。 DisplayNURBS ComponentsCVs可以显示CV点，方便察看。 2切换到Top视图画出吹嘴部分拉杆的曲线，调整如下图所示。 边缘增加两条Isoparm来作喇叭我们再用方向键选择条二条Hull适当缩小，如下图所示。 形成喇叭的厚度 对照例图看看现在大的外形已经有了。 长号的外形 10.现在做些修饰增加一些小的接口环。选择CreateNURBS PrimitivesCylinder创建一个圆柱，调整大小、位置如图所示，因为圆柱是不封口的，所以也没有厚度，只是一个面片。给上一定的厚度看起来就比较真实了，具体做法和前面建喇叭口是一样的，先加入Isoparm线然后缩小内收，复制调整好的圆柱，调整位置，如下图所示。 制作接口 11下面我们创建排污的塞。在Side视图用CreateCV Curve Tool创建一条曲线，然后用Surface/Revolve旋转产生面。注意我们要让曲线转一圈，所以我们必须勾选Axis preset 下的Z轴，其它参数保持不变。但得到的也不是我们想要的外形，这是因为曲线中心点的问题，选择曲线，沿Y上移如下图所示。 旋转出排污塞 12下面进一步细化，增加一些修饰。将开始调整好的接口环复制用缩放工具调整如下图所示位置和大小。在接杆上多放几个纵横相连。在口哨的一端也复制几个调好大小和位置。 制作其他接口 13下面制作口哨部分，在Side视图用CreateCV Curve Tool画两条曲线，然后用Surface/Revolve旋转产生面。让曲线延Z轴转一圈，勾选Axis preset 下的Z轴，其它参数保持不变。但得到的也不是我们想要的外形，这是因为曲线中心点的问题，选择曲线，沿Y上移如下图所示。 制作口哨部分 完成的口哨部分如下图所示。 完成形状 14最后我们来做拉杆中间的配件。先用CreateNURBS PrimitivesCircle生成一个圆，再复制、缩放成