平面造型基础

平面造型基础第一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.1二维图形的概念2.2二维图形的创建2.3二维图形的编辑第二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日本章介绍使用二维图形来创建物体造型。在创建造型中二维图形起着非常重要的作用，很多物体造型都是通过二维图形创建出来的。本章还介绍了复合物体的创建方法，复合物体可以通过一些基本的标准几何体和二维图形生成各种类型的复杂的三维物体造型。本章的任务就是介绍如何创建二维图形和如何使用二维图形来生成复杂的三维物体，如何创建复合物体，如何使用复合物体的放样命令生成复杂的三维物体。第三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.1二维图形的概念要使用二维图形来建立模型，首先要了解什么是二维图形。本书所指的图形都属于二维图形，也就是没有立体感的平面图，是由一条或者多条样条线组成的对象。3dsmax8.0中二维图形有两类，分别是样条曲线和NURBS曲线。两者都可以作为三维造型的基础或者作为动画控制器的路径，但它们的数学方法有本质的区别。NURBS的算法比较复杂，但是可以非常灵活地控制最后生成的曲线。第四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日样条线是由一系列点定义的曲线，样条线上的点通常被称为顶点，每个顶点都包含它的位置坐标以及曲线通过顶点的方式等信息。样条线中连接两个相邻顶点的部分称为线段。样条线可以由多个线段组成任意形状。样条线是物体造型的基础，任何造型都是由点和线组成。第五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2二维图形的创建知道什么是二维图形后，还要知道如何创建二维图形。下面介绍如何使用3dsmax8.0中的“线”命令创建直线和曲线二维图形。第六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.1用“线”命令创建二维图形在3dsmax8.0中可以用二维图形命令面板之中的“线(Line)”命令绘制出直线和曲线的各种形态。线可以分为直线和曲线两种。直线和曲线是各种二维图形的基础，任何一个二维图形都是由点、直线和曲线组成的。在3dsmax8.0中所谓的曲线，实际上是由一段一段的小直线和折线组合而成的，两个顶点内部直线段数的多少直接影响到曲线的光滑程度。如果对曲线进行细化分，会出现“贝塞尔曲线（Bezier）”，它在曲线的顶点位置放置两个带有黄色手柄的调节块，可调整曲线的形状。第七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日下面介绍用“线”命令创建二维图形的方法。①启动3dsmax8.0，在3dsmax8.0工作界面单击命令面板上的“图形”按钮,命令面板将出现有关样条“曲线”的命令，如图2.1所示。这里提供了11种类型的样条曲线。第八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.1第九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日②在命令面板上单击“线”按钮，按钮颜色变为黄色，表示进入创建状态，并出现创建曲线命令面板，如图2.2所示。第十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.2第十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日③在创建曲线命令面板“起点类型”栏中选择“角点”，在“拖拉类型”中选择“贝塞尔”，这种选择方式可称为“角点贝塞尔”方式。在“拖拉类型”中选择“角点”可拖曳直角线，选择“光滑”可拖曳出光滑线段。可练习使用以体会它们的区别。按住Shift键拖曳可以画出垂直或水平直线。④将鼠标移动到顶视图中，确定线段的起点位置后拖曳到该线段结束处松手单击，拖曳鼠标可继续画另一段线段，该过程可反复进行，要结束创建线段的工作可在线段终点单击，然后右击（如果不单击而直接右击，绘制的线段会缩短）。绘制一线段需要经过拖曳、松手、单击、右击等操作才能结束。在顶视图中画出的曲线如图2.3所示。第十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.3第十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑤要使曲线变得平滑，可打开命令面板上的“插补间距”栏，如图2.4所示。设置“步数”，步数决定在线段的两个顶点之间插入的中间点数，中间点之间用直线来表现。其取值范围为0～100，值越大，越平滑，但使用资源越多。一般在满足基本要求情况下，参数可以小一点。可以选择“自适应”复选框由系统根据线形的弯曲情况自动调整线段的段数分布。这里选择“自适应”。第十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.4第十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑥为了在渲染情况下看到二维图形（在默认状态二维图形是看不见的），打开创建曲线命令面板上的“渲染”栏，如图2.5所示。其中，“厚度”用于设置可渲染线形的粗细，该选项对于创建霓虹灯的文字、一组电线或电缆的效果非常有用。选择“可渲染”选项。第十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.5第十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑦单击工具栏上的“快速渲染”按钮或按F9键，其快速渲染后的二维图形如图2.6所示。第十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.6第十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.2创建其他二维图形在创建曲线命令面板的“物体类型”栏下有11种造型命令，上面介绍了其中“线”造型命令的使用方法。其他的造型命令使用方法与其类似，只是在鼠标拖曳上稍有不同。有的拖曳1次，即拖曳、松手即可完成；有些需要拖曳2次，即拖曳、松手，然后移动、松手完成；还有些需要拖曳3次，即拖曳、松手，然后移动、松手，最后移动、松手才能完成。拖曳鼠标1次完成的分别有:矩形、圆、椭圆、多边形、截面和文字。拖曳鼠标2次完成的分别有:弧线、圆环和星形。拖曳鼠标3次完成的有:螺旋线。第二十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日创建矩形、圆、椭圆、多边形的方法：单击“矩形”、“圆形”、“椭圆形”和“多边形”命令按钮，在顶视图中拖曳鼠标到满意位置松手即可，也可在相关的参数栏中进行设置。创建的矩形、圆、椭圆和多边形，如图2.7所示。第二十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.7第二十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.3获取三维模型截面图使用“截面”命令，可从视图中的物体上截取一个二维图形，当移动该“平面”到三维模型物体中时，会显示该三维模型中二维截面图形的位置。下面介绍截取一个圆管的不同截面。①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②使用“标准几何体”在视图中创建一个圆管。③在命令面板单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击“截面”按钮。第二十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日④在左视图（可根据界面的需要选择不同视图）中拖曳鼠标，生成一个“田”字形截面，要确定其与圆管物体相交，在透视图中可看到该截面的位置。可移动“田”字形截面到合适位置，如图2.8所示。第二十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.8第二十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑤在命令面板单击“修改”按钮,进入修改命令状态。⑥在修改命令面板单击“创建截面”按钮，弹出“命名截面形状”对话框，如图2.9所示。输入名字，单击“确定”按钮。第二十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.9第二十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑦在视图中删除圆管对象和“田”字剖面，可看到截取的截面线，如图2.10所示。第二十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.10第二十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.4创建文字图形利用安装在Windows平台下的各种字体类型，通过“文字”命令可以创建由封闭曲线组成的各种文字图形。创建文字图形步骤如下：①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②在命令面板单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击“文字”按钮。③在创建文字命令面板的下方，可看到有关“文字”命令的各种设置参数，如图2.11所示。第三十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.11第三十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日其中，在“名称与颜色”栏下选择文字的名称及文字的颜色；在“参数”栏下首先可选择文字的字体风格，这里选择了“隶书”；“大小”决定文字的大小；在“文本”框中输入添加的文字，这里为“3d动画”。④将鼠标移动到顶视图中，并且拖曳到合适位置松手即可生成文字图形，如图2.12所示。⑤选择“文件”→“保存”命令，将文字图形保存为“文字.max”文件。第三十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.12第三十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.5创建弧线弧线需要拖曳鼠标两次才能完成；需要拖曳鼠标两次才能完成的还有:圆环和星形。这里以弧线为例，创建过程如下：①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②在命令面板单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击“弧”命令按钮。③在创建弧命令面板的下方，可看到有关“弧”命令的各种设置参数，如图2.13所示。第三十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.13第三十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日各参数含义说明如下：“创建方法”有两种。选择“端点－端点－中间”，要先确定弧线两边终点，再根据弧度决定弧线的中心位置。在默认情况下为该方式。“中心－端点－端点”方式是先确定弧线的中心位置，再确定弧线两边终点。“半径”为弧的半径。“扇形区”被选择将显示为饼状封闭状态。“反转”确定弧线为向下方向。④画弧线时，如果选择“端点－端点－中间”方式，移动鼠标到顶视图并且拖曳至合适位置松手，先画弧线两个端点位置，再次移动鼠标的位置决定弧度，单击，结束创建。生成的弧线如图3.14所示。第三十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.14第三十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.6创建星形图形创建过程如下：①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②在命令面板单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击“星形”按钮。③在创建星形命令面板的下方，可看到有关“星形”命令的各种设置参数，如图2.15所示。第三十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.15第三十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日各参数含义说明如下：“半径1”和“半径2”：分别表示星形外接圆和内接圆的半径。“点”：决定星形角的个数。“扭曲”：可以改变星形的状态，数值为正角向右偏；反之，负角向左偏。“倒角半径1”和“倒角半径2”：分别决定星形的圆角状态。④画星形时，移动鼠标到顶视图并且拖曳至合适位置松手，先确定星形的大小，再移动鼠标的位置决定星形的形状，单击，结束创建。生成的星形如图2.16所示。第四十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.16第四十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.7创建螺旋线创建螺旋线需要拖曳鼠标3次才能完成。其步骤如下：①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②在命令面板单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击“螺旋线”按钮。③在创建螺旋线命令面板的下方，可看到有关“螺旋线”命令的各种设置参数，如图2.17所示。第四十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.17第四十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日各参数含义说明如下：“半径1”、“半径2”：分别表示螺旋线上下圆的半径。“高度”、“圈数”：表示螺旋线高度和圈的数值。“偏移”值设置为0时，显示每圈之间距离均匀分布，大于0时向上偏移，小于0时向下偏移，调整的范围在-1～1之间。值设置为负值时，螺旋线会上下颠倒位置。“逆时针”或“顺时针”：用来改变螺旋线的转向。第四十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日④画螺旋线时，移动鼠标到透视图，第一次按住鼠标左键拖曳鼠标至合适的位置松手，决定底圆半径；第二次向上移动鼠标决定它的高度；第三次移动单击鼠标决定顶圆半径的大小，单击，结束创建。生成的螺旋线如图2.18所示。第四十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.18第四十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.2.8创建NURBS曲线NURBS曲线与样条曲线相似，也有点、面之分，同样可以用于拉伸以及旋转、放样造型，它最大的优点在于可以进入NURBS造型系统，作为NURBS系统的组成部分。本节只对NURBS做简单介绍。NURBS是Non-UniformRationalB-Splines的缩写，是非统一有理B样条的意思。Non-Uniform（非统一）是指一个控制顶点的影响力的范围能够改变，当创建一个不规则曲面的时候这一点非常有用。Rational（有理）是指每个NURBS物体都可以用数学表达式来定义。B-Splines（B样条）是指用路径线来构建一条曲线，在3个或更多的点之间以内插值定义其形态。第四十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日NURBS是一种非常优秀的建模方式，多数高级三维设计软件都支持这种建模方式，NURBS比传统的网格建模方式更好地控制物体表面的曲线度，从而能够创建出更逼真更生动的造型。NURBS曲线和NURBS曲面在传统的制图领域是不存在的，它们是用数学表达式构建的，便于使用计算机曲线和曲面的形式来表现3D模型复杂空间结构的轮廓和外形。创建NURBS曲线的步骤如下：①在3dsmax8.0工作界面选择“文件”→“新建”命令。②单击“图形”按钮，在创建图形命令面板上单击选择曲线下拉菜单，从中选择“NURBS曲线”，如图2.19所示。第四十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.19第四十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日NURBS曲线包括“PointCurve（点曲线）”和“CVCurve（可控制曲线）”两种选项。点曲线是由一系列点来弯曲构成的曲线，由鼠标绘制的点的曲率来决定曲线的弯曲程度。可控制曲线是由一系列线外控制点来调整的曲线。③单击“PointCurve”按钮，将鼠标移动到顶视图中，确定线段的起点位置后拖曳到该线段结束单击，拖曳鼠标继续画另一段线段，该过程可反复进行，要结束创建线段的工作可在线段终点右击，在顶视图中画出的曲线如图2.20所示。第五十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.20第五十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日可控制曲线的创建方法与点曲线的创建方法类似。可控制曲线由绘图平面上的控制点影响曲线的弯曲程度，可以自己练习其使用方法。第五十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.3二维图形的编辑二维图形创建完成后，如果对其形态不满意，可进行修改编辑。在二维图形中，“线”是比较特殊的一种，它没有可以编辑的参数。创建完线对象后就可以在顶点、线段、样条线等子对象层级中进行编辑。其中，它的每个顶点之间构成线段，线段组成的独立线形构成样条线，顶点、线段、样条线称为二维图形的子对象。下面介绍顶点、线段和样条线的修改和编辑方法。第五十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日2.3.1连接与分离二维图形在编辑状态，可将多个二维图形连接为一体，也可将连接的二维图形分离。其步骤如下：①在顶视图中创建几个二维图形,如图2.21所示。第五十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.21第五十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日②在命令面板单击“修改”按钮，进入修改状态。选择曲线后，命令面板出现相关命令面板，如图2.22所示。对于不同的二维图形来讲，其修改命令面板中的“渲染”和“插补间距”栏中的参数都是一样的，但是其他栏中的参数大都不一样。第五十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.22第五十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日③单击命令面板“几何体”栏中的“附加”按钮，在视图中选择要附加的线形，当线形变为白色，表明线形已经连接为一体。④展开曲线修改命令面板“选择”栏，如图2.23所示。单击其中的“样条线”按钮。第五十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日图2.23第五十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日⑤单击命令面板“几何体”中的“分离”按钮，在