第5章 复杂模型的创建一.ppt

1、第5章 复杂模型的创建（1）,多边形建模 网格建模 面片建模,5.1 多边形建模,5.1.1 多边形建模的操作步骤,下边我们以一个简单的多边形建模的例子，为大家介绍一下多边形建模的操作,在视图中创建一个平面，然后切换到“修改”面板，右击修改器堆栈中平面的名称“Plane”，从弹出的菜单中选择“可编辑多边形”，将平面转换为可编辑多边形,1,单击修改器堆栈中“可编辑多边形”左侧的“+”号，在展开的列表中选中“顶点” 将可编辑多边形的修改对象设为“顶点”,2,在视图中用鼠标框选一排顶点，然后通过工具栏的“选择并移动”按钮，沿“Z轴”移动这些顶点，就完成了对平面“顶点”子对象的移动修改,3,顶点移动后

2、的效果,通过前面的例子我们可以看出，将模型转化为可编辑多边形后，在对象的子对象树中会出现5个子对象，多边形建模就是对这些子对象进行编辑调整的过程，下面看一下各子对象的含义。,边：边就是对象中连接两个顶点并同其它的边组成对象的“多边形”子对象的线，如如下图中右图所示，两个“多边形”子对象可以共享一条边。,顶点：顶点就是构成模型的点，如下图中左图所示。当移动或编辑顶点时几何体也会受影响。顶点也可以独立存在，独立的顶点可以用来构建其他几何体。,可编辑多边形的顶点子对象,可编辑多边形的边子对象,可编辑多边形的多边形子对象,可编辑多边形的边界子对象,多边形：多边形就是对象中三条或多条边构成的最小单位的曲

3、面，如下面左图所示。 边界：边界是可编辑多边形中只被一个“多边形”使用的多条“边”的组合，如下面右图所示，它通常被理解为可编辑多边形孔洞的边缘。,元素：元素是由两个或两个以上的“多边形”子对象组合成的一个更大的子对象。本实例中转换为可编辑多边形后的平面就是一个元素，下图所示即为将修改对象设为“元素”后单击平面的效果。,5.1.2 多边形建模的常用参数,1“选择”卷展栏,可编辑多边形的“选择”卷展栏主要用于设置可编辑多边形当前修改的子对象、子对象的选择方式以及对选中的子对象进行扩展选择，其界面及各部分参数控件的作用如图所示。,设置可编辑多边形当前修改的子对象的类别,设置可编辑多边形子对象的选择方

4、式,对选中的子对象进行扩展选择,2“编辑顶点”卷展栏,将可编辑多边形的修改对象设为“顶点”模式后，在参数堆栈列表中将出现“编辑顶点”卷展栏，其界面及各部分参数的作用如图所示。,在选中的顶点间创建一条边将二者连接起来,将不属于任何多边形的独立顶点全部删除,删除未使用的贴图顶点,使与选中顶点相连的多边形的角与顶点分开,删除选定的顶点，并重新组合使用该顶点的多边形,在此着重介绍如下几个参数控件。,挤出：选中此按钮后，可直接拖动鼠标对选中的顶点其进行挤出操作，以产生凹陷或突起的效果；单击右侧的“设置”按钮，可通过打开的“挤出顶点”对话框精确设置“挤出”的高度和“挤出”基面的宽度，如图所示。,焊接：单击

5、此按钮后，系统会自动将“焊接阈值”范围内所有选中的顶点合为一个顶点（单击右侧的“设置”按钮可对“焊接阈值”的大小进行设置） 。“目标焊接”按钮与“焊接”按钮不同， “目标焊接”按钮可以将选中的顶点焊接到目标顶点处，它不受“焊接阈值”的影响，但只能焊接两个点。,切角：选中此按钮后，拖动顶点即可对模型中与该顶点相连的部分进行倒角处理。主要用于模型的边或角上顶点的处理，如下图所示（通过右侧的“设置”按钮可对选中顶点进行精确的切角处理）。,选中“切角”按钮并选中顶点，然后向上或向下拖动鼠标即可,3“编辑边”卷展栏,选中“边”子对象模式后，“编辑顶点”卷展栏就会变为“编辑边”卷展栏，其操作界面如图所示。

6、,选中此按钮后可在边上单击创建新的顶点,将选中边作为图形从多边形中分离出去,在“多边形”子对象中创建内部边将其细分为三角形,更改“编辑三角形”按钮创建的内部边的位置,将当前元素沿选中的边的组合分割成两个元素,分割：单击此按钮可将多边形沿选中的边的组合分割成两部分（即两个元素），分割后移动选中的边的组合即可看到其效果，如图所示。,“编辑边”卷展栏和“编辑顶点”卷展栏中很多参数控件作用相同，在此着重介绍如下几个参数控件。,选中要分割的边的组合并单击“分割”按钮,移动边后的效果,桥：通过“桥”按钮可以将选定的两条“边”用一个多边形连接起来，如图所示（在使用“桥”按钮时要注意，进行桥接的两条边必须只被

7、一个“多边形”子对象使用即这两条边是“边界”上的边，否则无法进行桥接操作；进行边的焊接操作时也是这样）。,由于“编辑边界”卷展栏同“编辑边”卷展栏的参数基本相同，在此不多做介绍，比较常用的就是利用它的“封口”按钮将选中的边界用平面封闭起来，如图所示（此时“边界”子对象也就不再是边界了）。,选中要封口的边界后单击“封口”按钮即可,4“编辑多边形”卷展栏,在选定多边形内部插入一个与原多边形边缘相连的多边形,将选中的多边形通过鼠标绕其某一边旋转,翻转选中多边形法线的方向,对选中“多边形”的轮廓边的尺寸进行缩放,由于“编辑多边形”卷展栏中很多参数的作用和其它子对象卷展栏中是一样的，仅仅作用的对象变为“

8、多边形”而已，因此我们仅着重介绍如下几个参数控件。,挤出：对多个连接在一起的连续多边形进行挤出时，要注意 “挤出类型“的设置， “组”表示沿连续多边形的平均法线进行挤出；“局部法线”表示沿多边形各自的法线进行挤出，并调整挤出各多边形的形状，以保持多边形的连接状态；“按多边形”表示对各多边形进行独立的挤出操作；各挤出类型的挤出效果如图所示。,按“组”挤出,按“局部法线”挤出,“按多边形”挤出,倒角：类似于前面介绍的“切角”按钮，选中此按钮后，先拖动鼠标设置“倒角”的高度，然后松开并移动鼠标到一定位置，设置“倒角”轮廓的大小，符合要求后单击鼠标确定，就完成了选中“多边形”的倒角修改，效果如图所示。

9、,沿样条线挤出：选中此按钮后，单击视图中的任意二维曲线，选中的多边形就会沿此样条线进行挤出操作，下图所示即为圆柱体侧面的某一多边形沿样条线挤出的效果。,沿样条线挤出的效果,5“编辑几何体”卷展栏,重复上一次的操作,将变换操作约束在指定的子对象上,将其它的对象合并到可编辑多边形中,将选中的子对象从多边形中分离出去，成为独立的对象,在多边形或其子对象上创建边进行细分,对可编辑多边形子对象或自身进行隐藏,将选中子对象与平行于视图的平面或视图的栅格面对齐,在删除连续子对象时将孤立的顶点也删除,对“多边形”子对象的选择集进行复制粘贴操作,在此我们着重介绍如下几个参数控件。,保持UV：选中此复选框后，对于

10、添加了贴图的可编辑多边形，系统将保持UV坐标不变，使子对象的调整不会影响到对象的贴图效果。 塌陷：将选中的子对象塌陷成位于选择区中间位置的单个子对象，此子对象与四周的面相连接，类似于“焊接”操作。 切片平面：单击此按钮后在视图中会出现一个黄色的矩形框，调整矩形框在对象中的位置和角度，然后单击 “切片”按钮，系统就会在矩形框与对象相交的位置自动创建新的顶点、边或边界，对多边形进行细分。,快速切片：选中此按钮后，在对象上单击，在该位置就会出现一条切割线；移动鼠标调整切割线的角度并单击，系统就会沿切割线所在的面的方向在对象上产生新的顶点和边，对多边形细分。 切割：选中此按钮后可以使用鼠标在可编辑多边

11、形上创建新的边，对可编辑多边形进行细分。 网格平滑：使用此按钮可对当前选中的对象或子对象进行光滑处理。,在进行“切片”时要注意，“切片平面”和“快速切片”只能应用于“顶点”、“边”、“边界”三种子对象；选中“分割”复选框进行切片时，多边形将被分为两个“元素”。,6“多边形属性”卷展栏,“多边形属性”卷展栏用于设置选中的“多边形”或“元素”子对象的“材质ID”及平滑方式，其操作界面及各区域参数的作用如图所示。,此区域用于设置“多边形”或“元素”的材质ID，还可以通过ID进行多边形的选择,此区域用于设置“多边形”或“元素”的平滑方式，还可按平滑方式选择“多边形”,7“细分曲面”卷展栏,“细分曲面”

12、卷展栏用来设置可编辑多边形使用的“细分”和“平滑”模式，其操作界面如图所示。,设置多边形使用的细分方式及细分后的显示情况,设置在视图中（或渲染时）多边形重复平滑的次数和平滑度,防止多边形因平滑组（或材质）不同在过度位置产生新的多边形,设置多边形在设置完细分、平滑后的更新方式,在此着重介绍以下几个参数控件。,使用NURMS细分：选中此复选框后，系统将使用“网格平滑”对可编辑多边形进行细分，生成非均匀有理数的网格平滑对象。 等值线显示：选中此复选框后，在视图中只显示对象在NURMS细分前的边，使网格的显示更有条理。 显示框架：当对可编辑多边形进行NURMS细分后，选中此复选框，在视图中会显示出NU

13、RMS细分的框架，选中某一子对象后会显示出该子对象的框架，右侧的两个按钮用于设置未选中子对象和选中子对象框架的颜色。,8“软选择”卷展栏,“软选择”卷展栏的作用是控制选中的子对象对其周围曲面的影响程度，或者说是吸引区域的大小。当开启“软选择”功能后，移动一个选择子对象时，该子对象周围没被选中的子对象也会进行相应的修改，以保持曲面的连贯性。下面我们以一个简单的例子带大家看一下“软选择”的效果和使用方法。,在视图中创建一个球体，并将其转换为可编辑多边形；然后打开“修改”面板，将其修改模式设为“顶点”，再打开参数堆栈列表中的“软选择”卷展栏，选中“使用软选择”复选框，然后按图示的修改对“软选择”卷展

14、栏的参数进行设置,1,在前视图中单击选中多边形最右侧的顶点，这时软选择影响的顶点就会以渐变色的颜色在视图中显示出来，如图所示,2,选中工具栏的“选择并移动”按钮，然后沿X轴移动顶点的位置，此时会发现球体其它部分的顶点也会随之移动一段距离，最终通过”软选择“就可以很简单的制作出一个鸡蛋的模型。,3,5.2 典型实例“小酒馆”的创建,1,在视图中创建一个“长方体”（50：90：50），然后 打开“修改”面板，右击修改器堆栈中的“Box”，从弹出的菜单中选择“可编辑多边形”，将“长方体”转变为可编辑多边形,2,将可编辑多边形的修改对象设为”边“，再选中“编辑几何体”卷展栏的“快速切片”按钮，然后在前

15、视图的适当位置单击左键，确定切片的位置；再移动鼠标使切割线竖直，然后单击，完成“快速切片”操作；按照此方法对长方体进行6次“切片”操作,3,将可编辑多边形的修改模式设为“多边形”，然后用鼠标框选长方体顶、底面的所有多边形，并按下【Delete】键将其删除,选中“编辑几何体”卷展栏的“切割”按钮，然后在前视图中单击多边形的某一条边，并移动鼠标到与该边相对的另一边上单击，完成多边形的“切割”（也就是在多边形的两条边之间创建一条边）；再按照相同的操作对“前”视图和“后”视图中各多边形进行“切割”，切割出小酒馆前、后窗户的线条,4,将可编辑多边形的修改模式设为“多边形”并选中作为窗户的多边形，然后选中

16、“编辑多边形”卷展栏的“从边旋转”按钮，再从上往下拖动鼠标，绕窗户的上沿旋转一定角度，然后将作为“门”的多边形删除，效果如图所示,5,选中右上图所示的多边形并选中“编辑多边形”卷展栏的“挤出”按钮，然后在视图中拖动鼠标，将多边形向外挤出一定的量；再按照刚才的介绍对窗框等进行“挤出”操作，效果如右下图所示,6,在顶视图中创建一个长方体并将其附加到可编辑多边形中，然后将可编辑多边形的修改对象设为“多边形”，并选中“编辑多边形”卷展栏的“倒角”按钮；再单击选中顶视图中的多边形并向上拖动鼠标，设置倒角的高度，然后松开并移动鼠标，设置倒角的轮廓，设置完成后单击确定即可,7,按照前面的介绍，对附加到可编辑

17、多边形中的长方体的顶面多边形再进行几次“倒角”和“挤出”修改，完成小酒馆屋顶的创建，效果如图所示,8,9,取消可编辑多边形子对象模式的选中状态，然后为其添加“壳”修改器，完成酒馆主体的创建，效果如图所示,使用“圆柱体”和“长方体”工具在视图中创建酒馆的“挑子”和台阶，完成小酒馆的创建，效果如图所示,10,5.3 网格建模,网格建模同多边形建模的操作过程类似，也是先通过修改器或对象的右键菜单将对象转换为“可编辑网格”；然后对“可编辑网格”的顶点、边、面（可编辑网格对象中由三条边构成的曲面三角形）、多边形和元素等子对象进行编辑调整，获得我们需要的模型效果。另外，网格建模所用的参数同多边形建模也基本

18、相似，在此我们只看一下网格建模与多边形建模不同的一些常用参数。,1“编辑几何体”卷展栏,此卷展栏是进行网格建模时参数的主要集中区，其操作界面如图所示。,用于可编辑网格子对象的创建、删除、附加、分离、断开、改向等操作,用于可编辑网格子对象的挤出和切角操作,对可编辑网格的子对象进行各种切片操作,用于可编辑网格顶点子对象的焊接操作,用于可编辑网格面、多边形和元素子对象的细分和炸开操作,下面我们来看一下该卷展栏与多边形建模中不同的参数控件的作用。,优化端点：在进行切片操作时，对相邻的两个面进行平滑处理，使其平滑过渡。 选定项：此按钮用于选定顶点的焊接，通过右侧编辑框的值可以调整“焊接阈值”的大小。 目

19、标：此按钮同多边形建模的“目标焊接”相同，也是将选定的顶点焊接到目标顶点上，右侧的“像素”编辑框用来设置“焊接阈值” 。 炸开：单击此按钮可将选中的“面”、“多边形”或“元素”打散分离成一个新的独立的可编辑网格，同“分离”操作中的“分离为对象”效果一样。,2“曲面属性”卷展栏,选中不同的子对象模式，“曲面属性”卷展栏的参数也不同相同，如下图所示。,选中“顶点”子对象时的“曲面属性”卷展栏,选中“面、多边形或元素”子对象时的“曲面属性”卷展栏,选中“边”子对象时的“曲面属性”卷展栏,下边看一下这些卷展栏中部分按钮的作用。,权重：此编辑框用来设置选中顶点的权重，以影响“网格平滑”的效果，权重越高，

20、效果越不明显，下图所示即为长方体某一条边上顶点的权重未设置和设为200时网格平滑的效果对比。,自动边：单击此按钮时，系统会将选中边两侧平面间夹角的度数与右侧编辑框的值（阈值）进行比较，并配合下方的三个单选按钮，来确定选中边的可见性。 选中“设置”按钮时，系统会将边两侧平面间的夹角大于“阈值”的选中边变为可见，不符合条件的选中边的可见性保持不变； 选中“清除”按钮时，系统会将边两侧平面间的夹角小于“阈值”的选中边变为不可见，不符合条件的选中边的可见性保持不变； 选中“设置和清除边可见性”按钮时，系统会将边两侧平面间的夹角大于“阈值”的选中边变为可见，小于“阈值”的变为不可见；,在视图中创建一个“

21、圆柱体”，然后切换到“修改”命令面板，并右击修改器堆栈中的“Cylinder”，从弹出菜单中选择“可编辑网格” 完成可编辑网格对象的转化,1,5.4 典型实例“圆珠笔”的制作,2,展开 “可编辑网格”的子对象树并选中“顶点”，然后在前视图中框选圆柱体最下端的所有顶点，再单击“编辑几何体”卷展栏的“塌陷”按钮，将选中顶点塌陷为一个点,在“顶点”状态下选中“编辑几何体”卷展栏中的“切角”按钮，然后在前视图中单击“塌陷”创建的顶点并向上拖动鼠标一定的距离，完成“圆珠笔”笔尖的创建,3,在“顶点”状态下选中自下而上的第二排顶点，然后使用“缩放”工具将这排顶点的半径缩小一些，制作出“圆珠笔”前端的形状,

22、4,在“顶点”状态下对圆柱体上端的两排顶点进行移动，移动后的效果如图所示,5,若只有一排顶点可通过此按钮创建一排新的顶点,6,在“多边形”状态下选中“编辑几何体”卷展栏的“倒角”按钮，然后单击顶视图中圆柱体顶部的多边形并向上拖动鼠标，再松开左键并移动鼠标到一定的位置，最后单击，完成选中多边形的“倒角”修改,在“多边形”状态下选中“编辑几何体”卷展栏的“挤出”按钮，然后单击顶视图中圆柱体顶部的多边形并按住左键向上拖动一段距离，然后松开左键，将顶面多边形“挤出”一定高度；再按前面的介绍对顶面多边形进行一次“倒角”修改，完成圆珠笔顶端按钮的创建,7,在左视图中用鼠标框选图示的“多边形”子对象，然后在

23、“编辑几何体”卷展栏“挤出”按钮右侧的编辑框中输入0.5，并选中“局部”单选按钮，最后单击“挤出”按钮，将选中的多边形挤出0.5个单位，完成“塑料外皮”的制作,8,选中视图控制区的“缩放区域”按钮，并用鼠标框选前视图中圆柱体顶部的区域，将其放大到整个视图；然后选中图示的三个“多边形”，按照前面的介绍进行两次“挤出”操作，制作出圆珠笔 “钳板”的底座,9,选中 “钳板”底座的上表面的三个“多边形”，然后通过“挤出”操作将其挤出10个单位，完成“钳板”上部的创建,10,选择多边形时可先将“顶”视图切换为“底”视图，然后从“底”视图中选取,选中“钳板”底座下表面的三个多边形，然后通过四次“挤出”操作

24、挤出“钳板”的下半部分,11,在“顶点”状态下选中左视图中“钳板”末端的顶点，然后使用“选择并移动”工具调整选中顶点的位置，并对最底部的一排顶点进行“缩放”，完成“钳板”下部卡扣的制作，至此就完成了圆珠笔模型的制作,12,圆柱笔的各部分制作完成后，对各部分的多边形分别分配材质并渲染即可得到图示的圆珠笔模型（有关材质和渲染方面的知识详见本书第7和第8章的介绍）,13,5.5 面片建模,面片建模同多边形建模、网格建模的操作流程基本相同，本节我们只简单介绍一下面片建模的一些基本知识。,在进行面片建模时，首先要有面片对象。通过“几何体”创建面板创建的三维对象均可以作为面片建模的面片对象，此外，我们还可

25、以通过“几何体”创建面板“面片栅格”中的“四边形面片”（或“三角形面片”）按钮创建四边形或三角形的面片栅格，作为面片建模使用的面片对象，如下图所示；,1,选中“面片栅格”创建面板中的“四边形面片”或“三角形面片”按钮,单击并拖动鼠标创建面片栅格,2,创建好面片对象后，也需要将面片对象转换为“可编辑面片”，才能对面片对象的子对象进行编辑调整，其转换方法同多边形建模和网格建模的转换方法相同，在转换时可参照“多边形建模”中的介绍进行操作，在此不多做描述。,在“可编辑面片” 中有顶点、控制柄、边、面片和元素5种子对象，其中“控制柄”是面片建模特有的元素，选中该子对象修改模式后，在“可编辑面片”上会出现

26、很多控制点，如下页上图所示，该子对象不能通过修改面板的参数进行调整，只能通过工具栏的移动、旋转、缩放等变换工具进行调整，下页中下图所示即为使用旋转工具调整控制柄的操作。,选中“可编辑面片” 的“控制柄”修改模式后的效果,使用“选择并旋转”工具旋转控制柄的操作,面片建模的参数同网格建模类似，它也是将所有的调整子对象的参数都集中在了选择、软选择、几何体和曲面属性四个参数卷展栏中，由于二者参数基本相同，在此不多做介绍，使用时可参照“多边形建模”和“网格建模”中的介绍进行操作。,在视图中创建一个圆柱体，然后打开“修改”面板，右击修改器堆栈中的“Cylinder”，从弹出的菜单中选择“可编辑面片”，完成

27、“可编辑面片”的转换,1,5.6 典型实例“茶筒”的制作,1茶筒盖的创建,单击修改器堆栈中“可编辑面片”左侧的“+”按钮展开其子对象树，并单击“面片”项将修改的对象设置为“面片”，然后按住【Ctrl】键将圆柱体顶面的面片全部选中，再按下【Delete】键将其删除。,2,边的挤出操作没有效果，只是在原来边的位置复制了一条新的边,将“可编辑面片”的修改对象设置为“边”，并选中圆柱体最上端的边；然后在“几何体”卷展栏“挤出和倒角”区域的“挤出”编辑框中输入0.001，并按下【Enter】键，将选中的边挤出0.001个单位（系统默认“挤出”的边被选中）,3,保持挤出边的选中状态，并右击工具栏的“选择并均匀缩放”按钮，从弹出的“缩放变