浅谈3DS MAX的建模方法00.doc

浅谈3DS MAX的建模方法 刘子成（ 江西理工大学 江西 赣州 341000）摘要：本文介绍用3DS MAX软件中的相关概念、技术特征、关键技术及建立三维模型的几种方法。关键词： 简单模型、多边形建模、NURBS建模、细分曲面技术3 DS MAX on the modeling methodLiu ZiCheng ( Jiangxi University of Science and Technology JiangXi Ganzhou 341000 )Abstract:In this paper,the basic principle、key technologies and three methods of developing 3d model based 3ds max software are introduced. Key Words: simple modle、Developing polygon modle、Developing nurbs modle、Subdivision surface technology3ds max(3D Studio Max)是美国Autodesk公司推出的一个面向对象的三维动画设计软件。该软件具有界面友好、强大的功能和良好的操作性等。自从问世以来，就一直深受国内外用户的喜爱，是三维设计师首选的软件。现在已经成为全球最热门的3D动画设计软件，广泛应用于三维电影特技、游戏开发、广告艺术设计、工业产品设计及模拟、建筑装饰设计以及多媒体制作等领域1。本文是作者根据多年的三维设计软件教学及应用经验实践的基础上浅谈3ds max常用建模方法。因为3ds max有许多版本，本文采用3ds max2010版本。建模时首先按照实物的结构，可以对整个实物进行分割，并由此划分实物的层次结构。将在各片小区中按照层次由低到高分别进行简单模型的创建，最后在顶层结构下进行模型的集成，即可完成模型的构建工作。这样做不仅仅把建立较复杂的模型分解成建立若干较简单的模型，也方便后期给模型赋予材质2。因此我首先介绍建立简单模型的方法。简单模型的建立简单模型建模是将系统提供的标准的几何体和扩展几何体进行建立，建立这类模型通常有两种方法。其一，在命令面板用鼠标选中要建立的模型名称，然后在任意视图中点击鼠标、移动鼠标、再次点击鼠标就完成了该模型的创建。这样创建的模型往往尺寸、位置都不能满足用户。为了使模型符合用户就须使用修改命令对模型进行尺寸上的修改。用工具栏上的移动和旋转工具对模型进行调整，是模型处于适合的位置。其二，此方法也称为精确建模或键盘输入建模，首先用鼠标选中一个视图，然后在面板选中要创建的模型，这时点击命令面板下部的键盘输入。在键盘输入下面的输入框中输入要创建模型的参数，最后点击创建按钮就完成了模型的创建。这种方法不仅可以精确建立模型的尺寸，还可以建立模型的精确的位置3。还可以建立简单的二维图形，通过对二维图形施加倒角、放样、挤出等命令使它转为三维图形。这就大大增加了建立复杂三位模型的能力4。这是3ds max三位建模技术最基本最简单的一种建模方法。3ds max系统内部提供有标准几何体和扩展几何体，同时也是创建复杂模型的基础，通过内置模型的编辑可以创建初难以想象的复杂模型。如对简单模型进行布尔、挤压、推力、锥化、噪波等运算来创建更加复杂的模型。多边形建模在3ds max中，模型都是由基本的点、线、面组成的，在前面介绍的仅仅是创建简单的模型和针对整个简单模型的修改器。要对模型的顶点、边、边界、多边形和元素五个次物体编辑就要使用多边形建模命令。多边形建模命令是3ds max中最成熟的命令，超越了Maya、Softimage等建模软件。将这种所建的模型导入ZBrush和Mudbox软件进行雕刻，然后通过法线贴图方式将雕刻的细节返回到3ds max中进行应用，能够制作非常复杂的模型表面5。将创建好的模型塌陷为可编辑多边形就可以模型进行编辑。多边形建模工具可编辑多边形是一种将物体变为可编辑对象的命令，它包含下面5个子对象层级：顶点、边、边界、多边形和元素。编辑多边形有各种控件，可以在不同的子对象层级将对象作为多边形网格进行操纵。编辑多边形提供了下列选项。可编辑多边形物体包括顶点、边、边界、多边形和元素5个次物体级别，可以在任何一个次物体级别对物体形态进行深层的加工。可以对选定的元素执行移动、旋转、缩放等基本的修改变动，也可在按住【shift】键的同时拖动复制。对选定的元素使用Chamfer、Cut、Bridge、Cap、Bevel、Extrude、Connect、Weld、TargetWeld、Symmetry等修改器。将子对象选择传给堆栈中更高级别的修改器。可对选择应用一个或多个标准修改器。使用“细分曲面”卷展栏中的选项改变曲面特性6。由于在修改器命令中没有直接可以转换为可编辑多边形物体命令，因此物体在转换为多边形物体后，会塌陷以前的创建参数，如果想保留以前的创建参数，可执行多边形选择修改命令。为了方便对次物体的选择，按下快捷键【F4】使透视图中的模型以边面显示。可根据操作的方便选择不同的坐标系。边操作边在四个视图中观察模型，使模型修改成最逼真。NURBS建模NURBS（NonUniform Rational BSpline,非均匀有理B样条）是一种插值样条，可以用来生成任意形状的、光滑的曲线和曲面模型，并且很方便地进行调整8。NURBS的出现是与航空、汽车等现代工业的发展及计算机的出现分不开的。在早期的飞机制造厂和造船厂里，传统上一直采用模线样板发来表示和传递自由型曲线曲面的形状，这种方法精度低，而且需要付出繁重的体力劳动。从最早的参数样条曲线曲面到Bezier曲线曲面，一直到NURBS曲线曲面，人们逐步获得了自由型曲线曲面描述的满意效果7。而如今，NURBS已经为广大设计者所认同，成为了曲面设计与造型的工业标准。作为一种造型技术，NURBS方法有以下几点明显的优点：具有丰富的表达能力与灵活的响应能力，易于对物体的形状进行控制。具有几何不变性，即NURBS的表示是唯一的，不会随着坐标系的不同而发生形状和外表的变化。计算处理简便易行，修改起来十分方便。具有很强的凸包性质，生成的NURBS曲线曲面总是位于一个明确的包围盒之内。具有很强的局部性质，修改某一处只会影响到周围一小部分区域，方便了局部修改和局部雕刻。NURBS曲线曲面是用数学分析方法创建的，十分适合于复杂的曲面模型。而多边形网格生成复杂的弯曲曲面比较困难9。细分曲面技术细分曲面技术是最近才引入的三维建模方法，它解决了多边形建立时曲面时面临的困难，他使用任意多面体作为控制网格来生成光滑的曲面。细分曲面技术的网格可以是任意形状，因而可以很容易地构造出各种拓扑结构，并始终保持整体曲面的光滑性10。 有了以上3ds max几种建模方法的认识，就可以创建三维模型。为了节省建模时间，提高建模效率应当遵循一个原则：在能够保证视觉精度的前提下，尽量采用较少多边形建模，而且若能够用参数化方法构建的对象尽量用参数化构建11。同时，在建模是对模型进行分割，分别建模，以利于给模型赋予材质和在虚拟现实系统中进行控制和操作12。给建好的模型赋予材质、设置灯光及照相机就可以得到逼真的模型13。参 考 文 献1徐刚，竞永华，孟庆红等编著3ds max9标准实例教程M机械工业出版社2路虎彪，邹玉堂，曹淑华等编著3ds max9使用教程M机械工业出版社3网络科技编著3ds max7三维动画设计触类旁通百例M机械工业出版社4熊震，孙慧震，许小荣等编著3ds max8应用100例M电子工业出版社5刘正旭编著3ds max多边形建模完美表现M电子工业出版社6传奇动画工作室，贺建红编著3ds max2010写实建模完全实例教程M科学出版社7王秀峰，阎河编著3ds max9人体高级建模宝典M清华大学出版社8徐辉虚拟现实教育应用探析J山西师范大学学报（自然科学版），2010，（S1）：68.9金涛，孙海峰编著3ds max4入门与提高M清华大学出版社10廖毅3DS MAX建模技术在虚拟现实中的应用J中国科教