《三维数字建模技术》课件 第1章 三维数字建模基础

THECOURSEWAREREPORT第1章三维数字建模基础三维数字建模技术2026/7/101目录CONTENTS1.1常用的三维建模方法11.23dsMax发展历程21.3熟悉3dsMax的界面与布局3

1.4创建与修改对象41.5对象的复制51.6渲染输出61.7文件管理7

1.8设置界面与环境82026/7/102Introduction1.1常用的三维建模方法三维数字建模也叫三维设计，是指在三维空间中对场景表面以及地表以上的各种自然与人工地物三维模拟表现,以便产生与真实场景相同体验、感知与印象的数字景观。因此三维场景模型建立的任务，是依据不同类型地物的各自特点，建立能够反映各自特征的三维模型，以尽可能真实地表现区域真实景观。三维场景需要由多种数据来进行构造，包括数字化高程模型、遥感影像数据、二维矢量数据、图片数据、三维模型数据等等。三维场景建造质量的高低直接关系到实时三维漫游的效果。要在计算机中模拟现实世界，就必须构建出在外形、光照、质感等各方面都与真实对象相似的对象模型。2026/7/103了解常用的三维建模方法熟悉3dsMax的工作界面理解对象的概念和属性掌握对象的编辑方法，包括选择、群组、复制、阵列等方法掌握3dsMax的文件管理方法了解3dsMax的界面与环境设置本章学习重点2026/7/104构思动画故事板建立模型赋予材质设置灯光摄像机动画设置渲染合成输出2026/7/105三维动画制作流程1.1

常用的三维建模方法精确数字建模技术中三维场景需要由多种数据来进行构造，包括数字化高程模型、遥感影像数据、二维矢量数据、图片数据、三维模型数据等等。比如：CAD、MaxScript、3DGIS、BIM精确数字建模借助于三维建模软件，在计算机中模拟出现实世界，构建出在外形、光照、质感等各方面都与真实对象相似的对象模型。常用的三维辅助建模方法有几何建模、复合对象建模、样条线建模、修改器建模、网格体建模、NURBS建模和多边形建模。这些建模方法在3dsMax中都可以实现。3dsMax人工建模常用的三维建模方法2026/7/1061.1

常用的三维建模方法用三角形、矩形或其他多边形等小平面来对曲面进行模拟，从而简单、方便和快速地构建各种形状的三维物体，但是在构建光滑曲面时显得稍有不足，比较适合适合于形状规则的物体的构建，是虚拟现实建模的理想选择。多边形建模面片建模面片是多边形网格和NURBS之间的一种建模类型。在许多建模方法中，面片优于普通的网格对象。面片建模非均匀有理B样条曲线，用数学表达式构建的，NURBS数学表达式是一种复合体，适合于表面光滑的对象。NURBS建模在3dsMax中几何体分为标准几何体和扩展几何体，，利用已有的几何体可以实现参数化和快速构建场景中规则的物体，配合修改器可建立更为复杂的物体。几何体建模修改器建模就是指给已创建的对象添加相应的修改器命令，然后对修改器的相关参数进行修改已达到编辑效果。功能如下：①改变对象的几何造型如Bend修改器；②改变对象的创建参数；③将对象转换为可编辑物体如EditMesh、EditPoly等修改器；④对对象的次物体进行编辑。修改器建模创建了几何体后，可以给几何体添加“编辑网格”命令或者直接转换为“EditMesh”即“可编辑网格”物体，这样几何体变为一个网格对象，可以对网格对象的点、边、面、多边形等次物体进行编辑。网格建模2026/7/1073dsMax程序建模是指利用3dsMax自带的脚本语言MaxScript实现精确建模，但其应用范围相对人工建模要狭窄很多，主要用来创建一些形状规则、结构简单、多重排列的单体模型，同时还可以对其位移、位置、角度、缩放等进行参数化精确控制，这是其相对于人工建模的一大优势。MaxScript语言是为了扩展3dsMax功能而专门设计的一种脚本语言，是面向对象编程语言中的一种。MAXScript可以运用各种数学工具来完成高级复杂的程序设计任务，可以对含有大量对象的集合进行操作。例如在山或路边放置一些树木，使用MAXScript操作起来是非常的方便。3dsMax程序建模2026/7/108Introduction1.23dsMax发展历程2026/7/109了解3dsMax的基本信息与重要版本更新3dsMax全称3DStudioMax，是美国Autodesk公司推出的多媒体动画制作软件。3dsMax设计特点专为WindowsNT等设计，性能卓越，支持多处理器和图形加速器。3dsMax应用领域广泛用于工业设计、电影特效、影视动画、建筑装潢、游戏制作等领域。3DSMax早期版本升级先后升级到3.0、4.0、5.0等多个版本，不断进行技术更新。3DSMax后续版本更新此后每年出新版本，截至2025年最高版本为3dsMax2026。3DSMax应用成功案例如《功夫》中80%特效在3DSMax环境下完成，运用粒子流实现特效。3DSMax在电视领域应用在电视制作中也有广泛应用，为节目制作提供技术支持。2026/7/10103dsMax概述回顾关键版本的重大突破与改进重大版本升级，基本功能改进使所有用户受益，无需为软件等待。MAXR3版本使MAX渲染质量飞跃，在高端动画渲染上突飞猛进。MentalRay版本后续每年出新版本，持续进行技术更新和功能优化。MAXR4、R5、R6版本使3DSMAX更专注于影视动画和娱乐行业发展。3DStudioVIZ版本在R1基础上快速推出，提升软件性能，实现功能突破。MAXR2、R2.5版本基本功能的改进让所有用户受益无穷，提升软件使用体验。MAXR3重要改进使MAX渲染质量有质的飞跃，在高端动画渲染上表现更出色。MentalRay对渲染的提升2026/7/10113dsMax重要版本更新节点Introduction1.3熟悉3dsMax的工作界面与布局2026/7/1012认识工作界面主工具栏通过单击按钮可快速执行操作，部分按钮可切换功能或展开更多选择。视图区包含多个视图，用于从不同角度观察和操作场景中的对象。时间滑块用于设置和观察动画，控制动画的播放进度。提示行和状态栏提供操作提示和状态信息，帮助用户了解当前操作情况。动画设置区用于设置动画相关的参数和功能，实现动画的制作。动画控制区控制动画的播放、帧选择等操作，方便动画的调整。视图控制区用于改变视图中对象的观察效果，如缩放、平移等。对象类型包括几何体、图形、灯光等多种类型，满足不同的建模需求。12342026/7/10133dsMax工作界面介绍2026/7/1014主工具栏视图区时间滑块提示行和状态栏动画设置区动画控制区视图控制区对象类型命令面板菜单浏览器3dsMax工作界面介绍深入了解各部分的具体功能与操作菜单栏命令执行方式可用鼠标单击或通过Alt+菜单字母键执行命令。主工具栏操作单击按钮执行操作，部分按钮可切换图标或展开更多选择。视图类型与快捷键包括顶、前、左、透等视图，各有对应快捷键方便切换。视图显示方式默认不同视图有不同显示方式，如线框、光滑+高光等。视图切换快捷键如Alt+W用于单视图与四视图切换，Shift+Z恢复视图等。命令面板的组成由【创建】等6个命令面板组成，提供丰富的建模和设置工具。状态栏参数显示显示当前选择物体位置、旋转、缩放等参数，可锁定物体。动画控制区功能上方时间滑块和帧设置动画，播放按钮控制动画播放。2026/7/10153dsMax界面功能2026/7/1016菜单栏命令的执行：使用鼠标单击实现Alt+菜单名称的第一个英文字母键3DMax快速浏览器EditToolsGroupViewsCreateModifiersAnimationGraphEditorsRenderingLightingAnalysisCustomize材质集成：提供

SubstanceDesigner

和

SubstancePainter

的集成功能，支持材质贴图创建与管理、预设管理。用于城市规划、景观设计等场景的建模与可视化，其核心功能包括：对象管理、动画与工具、导入导出、工具选项卡。集成的物理渲染引擎，主要用于渲染复杂场景和设计。3dsMax菜单栏2026/7/1017通过单击主工具栏上的按钮，就可以快速地执行某个操作。有些按钮的右下角有一个小三角符号，按住该按钮不放，可以看到更多按钮可供选择。还有的按钮在不同时刻可以切换为不同的图标，从而实现不同的功能。Alt+6组合键隐藏和显示工具栏双击并拖动主工具栏左端或右端的竖线，可以拖动到屏幕的任何位置上，成为浮动工具栏3dsMax主工具栏2026/7/1018四个视图：要对某一视图中进行操作时，首先需要将该视图激活。顶视图（Top），快捷键“T”前视图（Front），快捷键“F”左视图（Left），快捷键“L”透视图（Perspective），快捷键“P”摄像机视图（Camera），快捷键“C”底视图（Bottom），快捷键“B”正交视图（User），快捷键“U”默认时，在顶视图、前视图、左视图中对象以“线框覆盖”方式显示，在透视图中以“边面”方式显示。Alt+W：单视图与四视图切换键Shift+Z：恢复视图G：显示/关闭栅格（或视图→栅格→显示主栅格）Ctrl+X：专家模式/用户模式切换3dsMax视图2026/7/1019

观察场景时，经常需要放大或缩小视图中的对象，或者局部放大某个范围进行细节调整，或者改变视角，这时可以使用屏幕右下角的视力控制区来实现。缩放视图缩放所有视图最大化显示单个视图（Z）所有视图最大化缩放视图局部平移视图旋转子对象最大化单/四视口切换3dsMax视图控制区2026/7/1020在主窗口的右侧为命令面板，它是3dsmax的核心，提供了大量的工具，主要用来建模、灯光、摄影机、编辑模型、设置动画控制特性、显示控制等。提供了【创建】、【修改】、【层级】、【运动】、【显示】、【工具】6个命令面板。命令面板子面板卷展栏命令3dsMax命令面板2026/7/1021状态栏有许多用于帮助用户创建和处理对象的参数显示区状态栏包括两部分，左侧最后一行的信息用来提示用户如何进行下一步的操作，倒数第二行的信息用来提示用户当前的状态。X、Y、Z显示区显示当前选择物体的位置，或当前物体被旋转、移动、缩放的数值。当点击工具栏上的不同工具时，其实X、Y和Z显示区的参数也会随之改变，也可通过直接改变参数来改变对象的位置、旋转角度、缩放大小等状态。孤立选择模式，场景中对象较多时利用鼓励选择可以清楚地观察对象。单击此图标可以锁定所选定的物体，再单击则解锁定。单击此图标可在绝对和相对键盘输入模式间进行切换。3dsMax状态栏2026/7/1022动画控制区上方的时间滑块和帧用来设置和观察动画，最右边的播放器按钮用来控制动画的播放，播放按钮左侧是设计动画时需要的一些功能。动画控制区动画设置区3dsMax动画控制区2026/7/1023视图导航控制按钮的左边是时间控制按钮，也称之为动画控制按钮。它像一个媒体播放器，主要用来进行动画记录、动画帧选择、动画播放及动画时间控制。自动帧按钮，用来打开或关闭动画模式。时间拉制按钮中的输入数据框用来将动画移动到指定帧。可以播放动画；可以前进一帧；可以后退一帧；可以回到动画的最后一帧；可以回到动画的第一帧。关键帧模式开关当前帧号：用于显示当前帧所在的数字时间设置面板：按下此钮会弹出一个时间设置面板，可对帧速率、时间显示播放和动画进行设置。手动帧按钮设置关键点的入/出切线3dsMax时间控制区在屏幕右下角，包含两排共8个图标．

主要用于改变视图中物体的观察效果，

但并不改变视图中物体本身的大小及结构。放大/编小：放大或缩小当前激活的视图区域。放大或编小所有视图：放大缩小所有视图区域。．最大显示视图对象：将所选择的对象绘放到范围．这是弹出按钮，还包括：最大显示所选对象：用于将激活视图中的选择时象以最大方式显示。将所有视图缩放到范围。这是一个弹出按钮，还包括：最大显示所有视图的被选时象：同时将4个视图拉近或推远，只将所有视图中的选择对象以最大的方式显示。区域缩放：拖动鼠标缩放视图中的指定区域。这是一个弹出按钮，还包括：视野：同时缩放透视图中的指定区域。平移：沿着任何方向移动视窗但不能拉近或推远视图。预排：虚拟现实的移动屏幕。只对透视图有效。围绕场景弧形旋转：围绕场景旋转视图．这是一个弹出按钮，还包括：围绕选择对象弧形旋转：用于围绕选择的对象旋转视图。围绕次对象弧形旋转：该按钮是黄色的，用于围绕次对象旋转视图。最小/最大化切换按钮：在单视图和四视图屏之间切换。2026/7/10243dsMax视图导航控制区Introduction1.4创建与修改对象2026/7/1025本节内容1.4.3对象的显示方式1.4.6对象的基本变换1.4.2创建与修改对象1.4.5选择对象1.4.1对象及其分类1.4.4对象群组2026/7/1026创建7类对象：几何体、图形、灯光、摄像机、辅助对象、空间扭曲、工具修改对象：

修改器堆栈272026/7/103dsMax对象及分类28对象在场景中创建的任何物体都称为对象每个对象都有自己的属性对象分类参数化对象复合对象次对象复合对象参数化对象次对象2026/7/103dsMax对象及分类29对象的显示方式：线框（快键F3）实体（快键F3）线框+实体（快键F4）半透明在对象上单击鼠标右键→对象属性2026/7/103dsMax对象及分类30可以使用创建面板创建对象用户可以使用“修改”面板中的命令编辑对象。可以修改对象、次对象一般需要通过多个命令配合使用才能达到最终效果用户使用过的命令都会放在“修改器列表”下方的列表框中。该列表框称为“修改器堆栈”修改器堆栈2026/7/103dsMax创建对象31为了对多个物体进行相同的操作时，可以把这些对象组成为一组。添加物体到组选中要添加的物体→组→添加→选中组名从组中分离物体解组创建圆柱体复制5个2026/7/103dsMax对象群组2026/7/1032孤立选择：Alt+Q选择过滤器直接选择工具按名称选择选择并操纵：兼有选择、移动、缩放等功能拖动鼠标以选择矩形区域拖动鼠标以选择圆形区域不规则多边形区域选择不规则任意形状区域选择绘制不规则任意形状区域选择：碰着即选择选择对象33变换指在当前坐标系统中改变物体的大小、位置、角度等变化。所有的变换都是参照一个中心点进行的，这个中心叫变换中心。变换中心是可以调整的：使用轴点中心：以基准点为变换中心。基准点是创建对象是系统默认的对象的中心。使用选择中心：如果场景中选择了多个对象，则以对象集合的中心为变换中心。使用变换坐标中心：以局部坐标系为变换中心。2026/7/10对象的选择中心34拖动鼠标以选择矩形区域拖动鼠标以选择圆形区域不规则多边形区域选择2026/7/10对象的基本变换35快捷键：W移动量可以键盘输入：在移动工具按钮上单击鼠标右键，弹出下列对话框：技巧：配合移动工具

Shift+移动工具=复制单击鼠标右键使对象中心归零2026/7/10移动对象36快捷键：E打开角度捕捉旋转角度可以键盘输入：在旋转工具按钮上单击鼠标右键，弹出下列对话框：2026/7/10旋转对象37快捷键：R缩放量可以键盘输入：在缩放工具按钮上单击鼠标右键，弹出下列对话框：实例1：正方体在移动中旋转、缩放球上下弹跳2026/7/10缩放对象38对象的隐藏与冻结如果视图中有多个对象，一部分对象已经编辑完毕，后续的命令会影响已经编辑好的对象，这时可以把这一部分编辑好的对象隐藏或冻结。显示浮动框：工具→显示浮动框被隐藏的对象在视图中看不见，不能被选择，不可以编辑,不能被渲染。被冻结对象在视图中呈现灰色，不能被选择，不可以编辑,能被渲染。键盘命令Shift+G隐藏几何体Shift+S隐藏二维形状Shift+L隐藏灯光Shift+C隐藏摄像机Shift+P隐藏粒子系统Shift+H隐藏辅助物体Shift+G隐藏空间扭曲G隐藏栅格2026/7/10对象隐藏与冻结39翻转课堂实例你的第一个Max作品虫宝宝2026/7/10Introduction1.5对象的复制、镜像和阵列2026/7/1040了解多种对象复制方法克隆复制生成与母本相同的对象，操作简单，适用于快速复制。1变换复制配合移动或旋转工具，在变换过程中复制对象，实现不同形态复制。2镜像复制沿指定轴镜像复制对象，常用于创建对称物体。3间隔复制使用间隔工具，按一定间隔复制对象，可用于制作项链等效果。4快照复制按时间参数复制运动对象，记录运动过程中不同时刻的状态。5阵列变换复制大批量复制对象，可按不同方向、距离等比例复制，排列成矩形。6克隆复制类型包括复制、实例复制和参考复制，各有不同的复制特性和应用场景。72026/7/1041对象的复制42克隆复制对象配合移动工具复制：生成与母本相同的对象实例复制：生成与母本相同的对象，修改任何一个对象所有对象都修改。参考复制：生成与母本相同的对象，两者之间是父子关系。母本可以影响子体，子体不影响母本，子体有自己的修改器。2026/7/10按住Shift键+移动工具对象的复制43变换复制对象按住Shift+缩放工具2026/7/10动手演练虫宝宝对象的复制44镜像复制对象2026/7/10对象的复制45间隔复制对象工具→对齐→间隔工具翻转课堂实例：珍珠项链2026/7/10对象的复制46快照复制工具快照工具按时间参数复制对象，可以将运动对象在运动过程中不同时刻的状态记录下来，在动画播放中可以看到。在选择移动工具情况下,“工具”菜单→快照2026/7/10对象的复制47快照复制工具2026/7/10选中正方体→“工具”→快照对象的复制对象的阵列方式掌握不同阵列复制的技巧线性阵列将对象沿直线进行等比例复制，适用于排列整齐的物体。环形阵列使对象围绕中心点进行环形复制，可设置复制数量和角度。旋转阵列让对象围绕轴旋转复制，可用于制作DNA分子链等效果。2026/7/1048对象的复制49阵列复制工具用于大批量对象的复制，可以把对象沿着各个方向、按不同的距离进行等比例复制，复制后对象在三维空间成矩形排列。如大楼的窗户和阳台、堆积的水果等。在选择移动工具下，“工具”菜单→阵列2026/7/10对象的复制50线性阵列阵列2026/7/10对象的复制51环形阵列（1）2026/7/10对象的复制52旋转阵列翻转课堂：制作DNA分子链2026/7/10对象的复制Introduction1.6渲染与输出2026/7/1053渲染相关内容包括场景渲染、快速场景渲染等，可通过快捷键或菜单操作。渲染方式可设置渲染器、帧窗口等参数，调整渲染效果。渲染设置显示渲染结果，方便用户查看和调整渲染效果。渲染帧窗口作用Shift+Q，快速对场景进行渲染，查看整体效果。场景渲染快捷键F9，快速渲染当前场景，提高制作效率。快速场景渲染快捷键F10，打开渲染器设置面板，进行详细参数调整。渲染器设置快捷键了解渲染的方式与设置2026/7/1054对象的复制552026/7/10渲染设置渲染渲染帧窗口渲染对象562026/7/10翻转课堂动手演练制作手推车57视图背景2026/7/10反转课堂动手演练制作小雪人Introduction1.7文件管理2026/7/1058创建新的3dsMax文件，开始新的项目制作。新建文件将当前文件保存，防止数据丢失，可设置保存路径和格式。保存文件打开已保存的3dsMax文件，继续进行编辑和制作。打开文件将其他文件中的对象合并到当前文件中，丰富场景内容。合并文件导入外部文件，如模型、贴图等，扩展素材资源。导入文件将文件导出为其他格式，方便与其他软件交互或分享。导出文件浏览本地文件，查找所需素材或文件。浏览文件通过关键词等查找文件，提高文件查找效率。查找文件熟悉文件管理各项功能2026/7/1059文件管理Introduction1.8设置界面与环境2026/7/1060掌握各项设置方法在工具栏空白处右键定制工具栏，方便快速访问常用工具。自定义工具栏通过配置视口，调整视图的位置和大小，适应不同的制作需求。调整视图布局设置栅格的间距、颜色等属性，辅助建模和定位。调整栅格属性设置安全框，确保重要内容在渲染时位于安全区域内。设置视图安全框为命令指定快捷键，提高操作效率，可通过右侧窗口设置。设置键盘命令根据个人喜好调整界面颜色，改善视觉体验。调整界面颜色设置系统使用的单位，确保模型的尺寸准确。设置系统单位在工具栏空白处右键，选择命令添加到工具栏，方便使用。自定义工具栏操作2026/7/1061设置界面与环境操作62在工具栏空白处单击鼠标右键可以定制工具栏在此位置单击鼠标右键2026/7/10自定义工具栏63在视图的[+]前右击→配置或者视图→视口配置2026/7/10视图布局64视图→视口配置→“安全框”选项卡注意：快捷菜单必须在英文输入法中使用才有效2026/7/10设置视图安全框65通过右侧窗口可以指定任何一条命令的快捷键2026/7/10设置键盘命令662026/7/10视图颜色67右击2026/7/10设置栅格属性682026/7/10设置系统单位69①自定义使用工具栏②设置视图布局③设置视图安全框④设置键盘命令⑤设置视图颜色⑥设置视图背景⑦调整栅格属性⑧设置系统单位2026/7/10用户设置快捷键A--角度捕捉开关

B--切换到底视图

C--切换到摄像机视图

D--封闭视窗

E--切换到轨迹视图

F--切换到前视图

G--切换到网格视图

H--显示通过名称选择对话框

I--交互式平移

K--切换到后视图

L--切换到左视图

N--动画模式开关

O--自适应退化开关

P--切换到预览视图

R--切换到右视图

S--捕捉开关

T--切换到顶视图

U--切换到用户视图

W--最大化视窗

X--