计算机辅助设计 2.

1、计算机辅助设计计算机辅助设计 2THREE-DIMENSINAL DESIGNTHREE-DIMENSINAL DESIGN 艺术设计专业 48 讲授学时l本课的主要内容： 3DMAX的学习和应用3DMAXl3d是three-dimensional的缩写，就是三维图形。在计算机里显示3d图形，就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里，真实的三维空间，有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界，因此在计算机显示的3d图形，就是让人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小，就会形成立体感。l3DMAX的用途？l1. 3DMAX的功能很多,用得最多的就是室内外装饰,也就是立体的三维效果

2、.以及其它立体模型！l2. 3DMAX可以制作游戏,还可以制作动画片！l3.让我们来先欣赏一下优秀的3D作品吧! 优秀作品赏析！从零开始！从零开始！l第一部分 3D基础l 学习目的：操作电脑，学习技能，培养刻苦钻研的精神，提高综合应用能力。l 准备工作：在D:My Documents里新建一个文件夹，名称改为自己的名字，在自己的文件夹里新建一个“My 3D”文件夹，每次保存都在这个文件夹里。l操作步骤：l 1、启动：双击桌面图标，或在开始菜单中找到“discreet”“3d max”“3d max”；l 2、在窗口中作图和修改；l 3、作图：选择工具、选择视图、点拖移单击确定。l窗口介绍：l

3、1、菜单：“文件”菜单中的“重设、保存、另存为、打开”命令；l 2、工具栏：“选择”、“移动”、“旋转”、“快速渲染”按钮；l 3、工作区：四个视图，三个平面和一个透视图；l 4、命令面板：“创建”、“修改”.等面板。l启动3D Max后会出现一个窗口，物体制作就在这个窗口中，下面我们来看一下。l窗口的最上面是蓝色的标题栏，保存后文件名称会出现在最左边，在“保存”文件时要改为一个有意义的文件名称。 l标题栏下面是菜单栏，菜单是一组命令，我们操作计算机，就是向计算机提供指令。 l菜单栏下面是工具栏，工具栏中放的是最常用的菜单命令，而且是用图标来表示的，便于形象记忆。l工具栏下面就是工作区了，在工

4、作区的右边是命令面板，上面有六个标签，第一个是“创建”有许多的基本形体，第二个是修改标签，可以对基本形体进行名称、大小、颜色的设定。 l在命令面板旁边是视图区分成了四块，分别是顶视图、前视图、左视图和透视图，其中镶着黄边的是当前活动视图。 l创作基础：l 1、立体图：长方体、球体、圆柱体、锥体等一般有厚度；l 2、平面图：点、线、矩形（长方形）、圆形等一般较单薄；l 3、视图、位置和方向 视图、位置和方向l1）视图是指从一定的方向来看物体，从左边看就是左视图，从前面看就是前视图，从顶上看就是顶视图，依此类推，这里的前后左右是以观察者的方向来定的，也可以理解为，将物体和观察者重叠后，在观察者左边

5、，前边、顶上，所看到物体的面呈现的图像。 l2）位置是指物体的摆放情况，由于地球有地平面，物体一般也有一个底面，这个面挨着地面，像瓶底、锅底什么的是物体的下面，跟它相反的是顶上的盖，瓶盖、锅盖之类这是物体的上面，摆放物体一般是头朝上、底朝下，但是有时候也可能底朝上，我们就说放反了，或者说物体倒了，这时候物体的底面已经不在下面，而是在左面或者上面了。 作图时要注意观察物体底面的位置，因为作图首先绘制物体的底面，然后再绘制高度视图区下边是时间轴，上面有许多的小格子，每个格子代表一帧，整数的帧上有数字序号，而且颜色也深一些，一帧可以放一幅图片，动画就是由许许多多帧组成的。帧上面有一个标尺，这是时间指

6、针，表示当前的帧位置和总帧数，同时两边的按钮可以单步移动指针，默认一共有100帧，当前是第0帧，总共101帧。 l在右下角是视图控制区，有八个按钮，可以缩放、抓手（移动）、旋转、和全屏切换视图，以便于我们仔细观察物体的各个面。l练习：l 1）记住窗口的各部位名称，和各个单命令；l 2）画三个圆柱体在三个不同的视图中；l 3）画一个红色的正着的茶壶、一个黄色的横着的，一个蓝色直躺着；l 4）画一个球体上面放一个茶壶；l 5）以“茶壶”为文件名，保存文件到自己的文件夹。l第二部分 创建基础l1.建立系统单位-自定义-单位设置-公制-毫米-系统单位设置-毫米（一个方格等于10毫米）l所谓3D是指一个

7、立体的三维空间物体，这个物体至少能看到两个面，在3D Max中的对象一般是先在视图中进行创建，然后再在命令面板中修改完成的让我们先简单地做一个砖头的模型吧。l创建的方法是：先在命令面板上选择要创建的物体，然后选择一个视图，然后点击鼠标左键、拖动鼠标向斜下画方框或圆圈，松开鼠标，然后向上（或向下）移动动鼠标、单击鼠标确定完成创建，在没有确定之前单击右键可以取消创建，在确定之后单击右键可以回到选择状态。l启动3d max，等到右下角的视图控制区完全显示即启动成功，这时窗口会显示四个视图：顶、前、左、透视图，作图要在前三个平面视图中进行，透视图只是用来观察分析对象。l看一下下面的图片，这是一个砖块，

8、在3D Max中是怎样绘制出来的呢？l先进行创建，单击右边命令面板上的“长方体”按钮，再在视图区的前视图的“前”上单击一下（本书中双引号均代表一个命令），从而选择了前视图，此时前视图的边缘有一个黄边，在视图粗黑线十字中心左上边点击鼠标，拖动鼠标、向右下画框，再松开向上推、画厚度，单击鼠标左键确定，这时就画好一个长方体，但是还不像砖块，下面来进行修改。 l单击命令面板最上边的第二个标签“修改”标签 （注意标签和按钮不一样，标签不能动，而按钮可以按下和弹起来），面板变成“修改”面板，从上到下有名称“长方体01”、色块是蓝色，“编辑列表”和堆栈里的“长方体”，在“参数”里有“长度”、“宽度”和“高度

9、”，分别改为，“砖块、红色、2、10、4”，修改时，文字选择用拖动选中，数字直接双击就可以选中，用小键盘输入数字。详见下图： 大家注意本图中命令面板的大家注意本图中命令面板的各个参数和显示颜色。各个参数和显示颜色。提示：提示：1.在这里的显示颜色并不是在这里的显示颜色并不是最终在材质效果图中的颜色，最终在材质效果图中的颜色，当然如果你不在后期再附加当然如果你不在后期再附加颜色或材质的话，此时的红颜色或材质的话，此时的红色将成为最终的颜色。色将成为最终的颜色。2.参数部分的长宽高的分段参数部分的长宽高的分段是指在物体内部的结构分段，是指在物体内部的结构分段，并不能改变气物体的外在形并不能改变气物

10、体的外在形态。态。l例如我把砖头的长宽高的分段都设为5，它的外部形态并不变化。但是分段数对我们很重要的，以后的课程中我们会讲到它的具体用处。l修改后视图发生了变化，物体变得特别小了，看不清楚，需要调整视图，在“视图控制区”单击第一排最右边的“全部缩放” 将物体重新全部显示，这时在透视图中已经看到了砖块的图形。以“砖块”为文件名保存文件到自己的文件夹 l发布作品的方法是“渲染”，先选择透视图，在“透视”上单击左键，再来找渲染命令，将鼠标移动到工具栏上找到两个区域分界竖线，这时鼠标变成手形，向左拖动鼠标拖拽工具栏，直到右边露出两个茶壶，第一个是用面板渲染场景，第二个是快速渲染。 l单击第二个茶壶“

11、快速渲染” ，这时就会出现一个窗口对透视图进行渲染，背景有点太黑了，单击“渲染”菜单，选择“环境”，在背景颜色里选一个浅色，重新单击茶壶渲染。详见下图 完成后来欣赏一下自己的第一个3D作品吧！l完成后在图像窗口的工具栏上单击“磁盘”标志的保存按钮，在弹出的保存对话框中找到自己的文件夹，输入文件名“砖块”、保存类型中选择“JPEG File”，单击“保存”确定，再按一次“OK”确定压缩存储，即可将文件保存为JPEG压缩格式图片。 练 功 房l请按刚才的操作方法独立完成一块砖头的制作！l本节学习了3D Max中物体创作的一般方法，要求记住创作和修改的步骤和保存图片的方法，如果你成功完成了以上步骤，

12、创作出一个砖块，我们将进入下一课学习。 本节结束本节结束THANKSl1.选择热键：ctrl+a（全选）l ctrl+I (反选）l 2.弯曲工具 bend l 3.锥化工具使物体产生一头大一头小的形 状，例如水桶、水杯等等 .taper.麦克风。l锥化分段数很重要，可以通过曲线来调整弧度。l4.扭曲 （Twist） l1)选择创建面板中的选择创建面板中的“图形图形”按钮，进入平面造型面板；按钮，进入平面造型面板； l 2）选择）选择“星形星形”，键盘输入设为半径，键盘输入设为半径1为为90、半径、半径2为为70、倒角半径、倒角半径1为为16，在顶视图创建一个六角星；，在顶视图创建一个六角星；

13、l 3）进入修改面板，将名称改为）进入修改面板，将名称改为“雪糕雪糕”，颜色调为左，颜色调为左边的黄色；边的黄色；l 4）打开编辑器列表，找到）打开编辑器列表，找到“拉伸拉伸”工具，单击选中，工具，单击选中，对六角星拉伸；对六角星拉伸；l 5）修改拉伸工具的参数，）修改拉伸工具的参数，“数量数量”改为改为120，段数设为，段数设为20，创建一个柱子；，创建一个柱子； l 6）再打开编辑器列表，找到）再打开编辑器列表，找到“扭转扭转”工具，对柱子进工具，对柱子进行扭转；行扭转；l 7）设置扭转参数，将）设置扭转参数，将“角度角度”设为设为180，即拧，即拧180度，度，“偏移偏移”设为设为30，

14、即螺旋向上集中，这时就形成了一个螺，即螺旋向上集中，这时就形成了一个螺纹；纹； l 8）再打开编辑器列表，找到）再打开编辑器列表，找到“锥化锥化”工具，让螺纹产工具，让螺纹产生一个尖顶；生一个尖顶；l 9）修改锥化参数，将数量设为）修改锥化参数，将数量设为-1（负数是上小下大，（负数是上小下大，尖在上面），曲率设为尖在上面），曲率设为1，让尖弯曲得比较圆滑，这时我，让尖弯曲得比较圆滑，这时我们就得到一个冰淇淋的们就得到一个冰淇淋的高级布尔运算阵列l高级复制方法，适用于批量复制。旋转阵列l编辑器之噪波工具我们通过创建一个小行星着陆的场景来学习噪波工具的使用二维转三维车削l制作正方体，地面摁住ct

15、rl键向上拉伸。l世界坐标归零，对齐。放样FFD命令的使用l今日重点：今日重点：倒角剖面制作牵牛花100，和24的2维圆环。l2.对齐2各圆环。中心对齐，在层次中使用仅限制轴。l3.阵列小圆环，360角度。数量为12.l4.附加所有圆环。l5.布尔圆环。l6.新建半径115圆环，放样3000高度的柱体。30比较l文字产生倒角效果文字产生倒角效果 l双面倒角：l1.插值意味着文字精度。l2.l“插入背景图像 “l1.背景中选择图片l2.选择匹配位图和锁定缩放 制作山脉 1.绘制底部图形。用线绘制5个封闭曲线轮廓。 2.使用地形命令首先调整高度。选择底部图形，在复合物体，布尔的旁边选择地形命令。并

16、拾取操作对象。l3.调整。在修改面板中，选择重复三角算法，和缝合边界。图形会圆滑。l4.按海拔高度上色。(先添加区域，再选择高度，再配合颜色）。l5.再度调整.修改中选择网格平滑，重复次数为2.可汇到顶点层级再次修改。磁性捕捉只能捕捉同一平l 面的物体l如果2个图形不在一个平面，就得使用3维捕捉了。对齐l路径变形绑定工具（WSM)l1.使物体按路径来控制l2.拾取路径-转到路径l例子：制作旋转文字l使用磁性捕捉绘制2维图形。绘制花瓶。l高级建模-多边形建模l1.节点l2.边（2点之间的连接）l3.边界（4个边围成的空的界限）l4.面l5.元素（边的集合）l面片建模：l1.创建面片焊接面片 （顶

17、点层级）编辑面片。l附加命令。选择目标命令。拖动连接2点。l4.增加新面片 （进入边的级别，进行）l进入增加三角形或四边形的命令。破面可以用目标命令来缝合。l5. 编辑面片l点的角点只能发生一边的变化。而击右键选择共面。则可以整个发生变化。l点，边，面，等可以此操作。l6.调节面片精度编辑面片的l显示内部边线可以看到内部的细化。l勾选传播后点细分，会增加精度。l制作凹洞 （通过顶点调节制作凹洞）l创建轮廓线(挤扁的罐子）l1.创建5个2维圆环。l2.5个附加为1体。l绘制网线l1.激活5个2维圆环修改。在捕捉中选择“端点捕捉”。l2.选择3维捕捉。并在修改中选择创建线。l3.连接各个端点。（在

18、修改器中的样条线编辑中选择曲面）l4.选择翻转法线。l5.面片拓扑。l调节参考点l1.复制一个网格，并点击修改中的灰色小条。选择曲面。l2.调节点出现破面时，区域选择命令值调为4以上。l加点增加细节l1.在点的层级，选择优化。l如果想直接成线，可先勾选连接，再优化。l自动织网l1. 1.创建5个2维圆环。（必须是在样条线级别下复制）l2.在修改器中选择横截面，再选择曲面。NURBS曲面建模1.旋转命令：2维-nurs曲线-CV曲线。创线。2.进入修改：NURBS修改箱-旋转车削。拉伸到CV曲线。得到立体图。3.修改编辑：在修改命令面板下，选择CV曲线。选择延伸命令，增加点。按住鼠标不动，拉伸。

19、l独立曲面在修改命令面板下，选择曲面。l2.选择使独立。会变为红色。l3.会多出曲面CV，并且会多控制点。l4.太多控制点影响作图，可返回曲面层级。l选择-重新参数化-重建。l可选中多余点后-隐藏。l整列点编辑 ：l1.3个竖向红色小点，会呈现整列的编辑。l曲线和圆的绘制材质篇.同步材质。可拖选复制一个材质球，后点击将材质放入场景。新的材质可产生。l2.实时材质渲染。选择透视图，在渲染对话框中选择“动态着色窗口”。l3.线框材质编辑。在“扩展参数下”选择大小等，可改变线框粗细。l4.制作发光材质“自发光“。l5.镜面效果。l6.泥版效果-置换-替换相似-l5.叠加与镜像贴图：l1.在参数中，去

20、掉平铺，选择镜像。l6.调节位图尺寸：l1.在uvw命令中，选择位图匹配。l7.调节对齐方式uvw命令中，选择6中方式，可得不同效果。l8.包裹方式贴图l9.模糊效果贴图：在参数中，选择模糊，l10.凹凸贴图l木纹-位图-凹凸-贴图类型-噪波l可调节大小和类型。l11.制定多维贴图IDl1.BOX-网格编辑-多边形级别-设置ID l2.选择一个材质球-类型-多维子对象-设置数量-以次贴图。可应用到各包装上。l水的材质制作l制作玻璃球体。l1.折射。l制作地板：规则缝隙。l制作金属。l1.普通金属没有光线追踪-渲染比较快，暗淡无光的普通金属。l2.金属，钢，光线追踪-很强的反射，锃亮的金属，金属

21、，铝。l3.有光线追踪-模糊的，有模糊的反射，金属，生锈的，风化了的-有锈迹，l2.金属，钢，光线追踪-很强的反射，锃亮的金属，金属，铝。l在反射通道中增加了一个falloff，金属周围的环境也比较重要。如果你用的是一个反射材质，理所当然的你要给他一些的物体让他去反射。l3.有光线追踪-模糊的，有模糊的反射，金属，生锈的，风化了的-有锈迹，l提示：通金属高光值为79.光泽度78.l在反射通道设置RAYTRACE,并在其背景框下可选择一个金属图片。l做凹凸效果时，加入noise，值一般为50，反射为60.例如水的制作。l制作火焰：l制作火盆l1.在创建面板中,选择 HELPERS(辅助物) 在下

22、拉面板中选择atmospheric(大气)。l2.在创建物体类型面板中,选择圆球。在修改面板中,勾选hemisphere(半球)。l3.把半球拉伸成长圆型。l4.选中大气球,在修改面板下,展开大气效果面板，点击增加， 出现add atmospheres对话框.选择火焰效果)。l5.选择设置。动态为30。烟灰的制作l提示：细胞材质的使用l1.建立模型l2.建立一个烟灰的面片l3.编辑材质：a.在漫反射通道中加入凹痕类型。lb.尺寸大小15.强度20.次数为2。lc.在其的2个颜色通道中都加入细胞。ld.颜色1的设置为变化为50，中间通道再加入凹痕。设置为大小5。强度20.次数为2。颜色2的设置和

23、1基本一样。中间通道再加入细胞。设置为大小3。强度20.下方为2l4.复制漫反射通道到透明通道。l注意在凹痕级别下。颜色1和2的颜色要不一样。黑白的多少可通过次数来调整l自由摄像机的使用l在视图中选择摄像机，选择“动画”“约束”“路径约束”命令。这时侯鼠标指针会变成十字形，并带有一段虚线，单击先前绘制的曲线路径，作为物体运动的路径，这时虚拟体已经自动移动到了曲线的开始端，在“轴”中选择X轴，并且选择“跟随”复选框，使其沿着指定路径前进。l增加路径：选择这个按钮可以增加一个新的路径与已有的路径共同对物体施加约束。l权重：用来调整被选中的路径对物体的约束程度，通常用来制作动画。l位置百分比：这是一

24、个重要的参数，这个参数用来设置物体在路径上的位置比例。在轨迹视窗可以找到这个参数的动画轨迹百分比(Precent)，它也是用来制作动画的常用参数。这个参数的具体意义是指物体在路径上的轴向值，需要注意的是一些路径的轴向值是不均匀的，也就是说当你设定50 % Along path时，物体不一定在路径的中间位置上，除非你勾选了匀速选项。 l光滑度：控制物体在路径的转弯处将以多快的速度达到倾斜角，较小的值会对较小的弧度变化产生敏感的反应，较大的职责会忽略掉一些细微的变化，而出现一些抖动。缺省值可以较有效地模拟出一般曲线转弯的离心效果。 l特效光的制作：l1。点击泛光灯l2.在修改里，大气效果里设置添加

25、镜头效果。点击设置。l3.镜头效果里增加射线、光晕、星光。l4.渲染l5.ring 制作日食效果。l自由聚光灯和目标聚光灯区别lTarget Spotlights(目标聚光灯):是一种投射出来的灯光。它可以影响光束内的物体,产 生出阴影和特殊效果。 Free Spotlight(自由聚光灯):是一种没有目标的聚光灯。主要用于在动画路设置灯光, 或者作为一种子物体连接到另一个物体上。环境的设定1.标准雾2.层次雾3.体积雾4.体积光l1.标准雾-环境-效果-雾l摄像机的环境范围使用l雾的颜色l利用颜色产生距离感（例如黑色）l使用远端数值可调节雾的深度如80%。白色雾变为灰色。l取消雾化背景可获得物体的单纯雾效。l背景雾效贴图。l在背景不透明通道中加入不同贴图获不同效果，如凹痕等。1.层次雾-环境-效果-雾（可调密度） 层次雾与标准雾不一样的，是固定的。和摄像机没关系。顶部设为25.底部为0.会出现明显的分界。数值的设定可调节分界的高低。衰减值可调节雾的柔和程度。地平线的噪波可调节地平线的