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第2章三维几何体模型

三维几何体模型是制作三维作品的基础.任何复杂的模型都是经过基础建模并进行编辑处理完成的，因此掌握基本几何体模型的建模方法是学习高级建模的基础.基本的三维几何模型包括标准三维几何体和扩展三维几何体.

一、标准三维几何体

标准三维几何体是指长方体、柱体、球体和锥体等基本模型，通过对标准几何体的编辑、修改和组合等操作，可以建立较为复杂的几何模型.在命令面板中，单击Create（创建）按钮，打开创建命令面板.在该命令面板中，单击Geometry（几何体）按钮，显示出几何体模型命令面板.单击几何体类型下拉列表框，在弹出的下拉列表中选择StandardPrimitives（标准几何体）选项，就在其下面的ObjectType（物体类型）卷展栏中显示出标准三维几何体的命令按钮，如图所示.利用标准三维几何体的命令按钮可以创建各种立体几何模型.

1．Box（长方体）

长方体是最简单的标准几何体，由长、宽、高3个参数确定，长方体的特殊形状是正方体.单击Box（长方体）按钮，显示出长方体的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择长方体的创建方式.

、Cube（立方体）单选钮用于创建正方体.

、Box（长方体）单选钮用于创建长方体.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置长方体的几何参数.

∙Length（长度）数值框设置长方体的长度.

∙Width（宽度）数值框设置长方体的宽度.

∙Height（高度）数值框设置长方体的高度.

∙LengthSegs（长度分段）数值框设置长方体的长度分段数，默认值为1.

∙WidthSegs（宽度分段）数值框设置长方体的宽度分段数，默认值为1.

∙HeightSegs（高度分段）数值框设置长方体的高度分段数，默认值为1.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使长方体的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个长方体后，在进行其他操作前，可以调整这个长方体的几何参数，将其调整为精确的数值.调整长方体的长度分段数、宽度分段数和高度分段数不会改变长方体的形状，分段数值越大，段数越多，对长方体的修改就越平滑，占用的计算机资源也就越多.因此，在不影响效果的情况下，建议将分段数设置的尽可能小一些.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的长方体上建立材质贴图坐标.材质贴图在后面的章节有详细的讲解.

（3）创建方法

在视图中创建一个长方体有两种方法，分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Box（长方体）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并沿对角线方向拖曳鼠标，绘出一个大小合适的矩形后，再释放鼠标按键.然后，向上或向下移动鼠标到合适的位置，确定出长方体的厚度，再单击鼠标左键，即完成创建操作，并创建了一个长方体，如图2-1-3所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入长方体的底面中心坐标，以精确定义长方体的位置；再分别单击Length（长度）、Width（宽度）、Height（高度）数值框，输入长方体的长度、宽度和高度，以精确定义长方体的大小；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和几何参数，精确地创建一个指定位置和几何参数的长方体，如图所示.

2．Cone（圆锥体）

圆锥体是一个常用的标准几何体，可以创建圆锥、圆台等.单击Cone（圆锥体）按钮，显示出创建圆锥体的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择圆锥体的创建方式.

∙Edge（边界）单选钮以圆锥体底面圆周上的一点作为起始点创建圆锥体.

∙Center（中心）单选钮以圆锥体底面圆的中心作为起始点创建圆锥体.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置圆锥体的几何参数.

∙Radius1（半径）数值框设置圆锥体的下底面圆半径.

∙Radius2（半径）数值框设置圆锥体的上底面圆半径.

∙Height（高度）数值框设置圆锥体的高度.

∙HeightSegments（高度分段）数值框设置圆锥体的高度分段数.

∙CapSegments（底面分段）数值框设置圆锥体两个底面的同心圆数目.

∙Sides（边数）数值框设置圆锥体两个底面圆的边数.

∙Smooth（光滑）复选框用于对圆锥体的表面进行光滑处理.

∙SliceOn（打开切片）复选框用于对圆锥体进行切片处理.选中该复选框可以激活SliceFrom（切片起始角度）、SliceTo（切片终止角度）数值框.

∙SliceFrom（切片起始角度）数值框设置圆锥体切片的起始角度.

∙SliceTo（切片终止角度）数值框设置圆锥体切片的终止角度.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使圆锥体的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个圆锥体后，在进行其他操作前，可以调整这个圆锥体的几何参数，将其调整为精确的数值.由于圆锥体的两个底面圆都是由多边形近似得到的，设置的边数越多越近似于圆.选中Smooth（光滑）复选框可以使圆锥体的表面更光滑.若设置的边数较少，并且未选中Smooth（光滑）复选框，则创建生成的是棱锥体.选中SliceOn（打开切片）复选框后，通过设置切片的起始、终止角度，可以创建带扇形缺口的圆锥体，正值时逆时针切片，负值时顺时针切片.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的圆锥体上建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个圆锥体有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Cone（圆锥体）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并从中心向外拖曳鼠标，绘出一个大小合适的底面圆形后，再释放鼠标按键.然后，向上或向下移动鼠标到合适的位置，确定出圆锥体的高度，再单击鼠标左键.向下或向上移动鼠标到合适的位置，确定出圆锥体的另一个底面圆形，再单击鼠标左键，即完成创建操作，并创建了一个圆锥体，如图2-1-5所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入圆锥体下底面圆的中心坐标，以精确定义圆锥体的位置；再分别单击Radius1（半径）、Radius2（半径）、Height（高度）数值框，输入圆锥体的下底面圆半径、上底面圆半径和高度，以精确定义圆锥体的大小；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和几何参数，精确地创建一个指定位置和几何参数的圆锥体，如图2-1-5所示.

利用Cone（圆锥体）按钮，可以创建各种不同的圆锥体模型，如图2-1-5所示.

3．Sphere（球体）

球体是其表面的网格线由经纬线构成的标准几何体，可以创建完整的球体、半球或球体的一部分等.单击Sphere（球体）按钮，显示出创建球体的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择球体的创建方式.

∙Edge（边界）单选钮以球体表面上的一点为起点，拖曳到球体表面的另一点作为终点，由起止点连线构成球体的一个最大截面圆的直径，并以该最大截面圆的圆心和直径作为球体的中心和直径创建球体.

∙Center（中心）单选钮以球体的中心作为起始点拖曳出球体的半径创建球体.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置球体的几何参数.

∙Radius（半径）数值框设置球体的半径.

∙Segments（分段数）数值框设置球体表面经纬线中的经线数目.

∙Smooth（光滑）复选框用于对球体的表面进行光滑处理.

∙Hemisphere（半球）数值框设置球体的形状，取值范围为0～1.当数值为0时，创建的是一个完整的球体，随着数值的增大，球体的下面部分被水平截掉，当数值为0.5时，创建的是一个半球体，当数值增大到1时，球体完全消失.

∙Chop（切除）单选钮用于设置半球的生成方式，生成半球的方式是从球体上直接切除一部分，球体剩余部分的分段数减少，分段数的密度不变.

∙Squash（挤压）单选钮用于设置半球的生成方式，生成半球的方式是改变球体的外形，使半球的分段数不变，分段数的密度增加.

∙SliceOn（打开切片）复选框用于对球体进行切片处理.选中该复选框可以激活SliceFrom（切片起始角度）、SliceTo（切片终止角度）数值框.

∙SliceFrom（切片起始角度）数值框设置球体体切片的起始角度.

∙SliceTo（切片终止角度）数值框设置球体切片的终止角度.

∙BaseToPivot（以轴心点为基准点）复选框用于设置球体的基准点，使球体的基准点由球体的中心改变为与球体底部平面相切的点.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使球体的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个球体后，在进行其他操作前，可以调整这个球体的几何参数，将其调整为精确的数值.选中Smooth（光滑）复选框可以使球体的表面更光滑.选中SliceOn（打开切片）复选框后，通过设置切片的起始、终止角度，可以创建带扇形缺口的球体.选中BaseToPivot（以轴心点为基准点）复选框，可以将球体的基准点由球体的中心切换到球体底部切点.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的球体表面建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个球体有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Sphere（球体）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并从中心向外拖曳鼠标，确定出球体的半径后，再释放鼠标按键，即完成创建操作，并创建了一个球体，如图所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入球体的中心坐标，以精确定义球体的位置；再单击Radius（半径）数值框，输入球体的半径；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和半径，精确地创建一个球体，利用Sphere（球体）按钮，可以创建各种不同的球体模型，如图所示.

4．GeoSphere（几何球体）

几何球体是其表面的网格线由三角面拼接而成的标准几何体，可以创建球体或半球等.由于组成几何球体表面网格的三角面具有更好的对称性，在相同分段数的情况下，GeoSphere（几何球体）的渲染效果比Sphere（球体）更光滑.单击GeoSphere（几何球体）按钮，显示出创建几何球体的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择几何球体的创建方式.

∙Diameter（直径）单选钮以几何球体表面上的一点为起点，拖曳到几何球体表面的另一点作为终点，由起止点作为几何球体的直径创建几何球体.

∙Center（中心）单选钮以几何球体的中心作为起始点拖曳出几何球体的半径创建几何球体.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置几何球体的几何参数.

∙Radius（半径）数值框设置几何球体的半径.

∙Segments（分段数）数值框设置几何球体表面中三角面的数目.

∙GeodesicBaseType（基准多面体类型）栏用于选择几何球体的基准多面体类型，有Tetra（四面体）、Octa（八面体）、Icosa（二十面体）3个单选钮.

∙Tetra（四面体）单选钮用于设置几何球体的基准多面体类型为四面体.

∙Octa（八面体）单选钮用于设置几何球体的基准多面体类型为八面体.

∙Icosa（二十面体）单选钮用于设置几何球体的基准多面体类型为二十面体.

∙Smooth（光滑）复选框用于对几何球体的表面进行光滑处理.

∙Hemisphere（半球）复选框用于将几何球体设置为半球形状.

∙BasetoPivot（以轴心点为基准点）复选框用于设置几何球体的基准点，使几何球体的基准点由几何球体的中心改变为与几何球体底部平面相切的点.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使几何球体的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个几何球体后，在进行其他操作前，可以调整这个几何球体的几何参数，将其调整为精确的数值.可以将几何球体的基准多面体设置为四面体、八面体或二十面体.选中Smooth（光滑）复选框可以使球体的表面更光滑.选中Hemisphere（半球）复选框可以创建半球形状.选中BaseToPivot（以轴心点为基准点）复选框，可以将几何球体的基准点由几何球体的中心切换到几何球体底部切点.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的几何球体表面建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个几何球体有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击GeoSphere（几何球体）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并从中心向外拖曳鼠标，确定出几何球体的半径后，再释放鼠标按键，即完成创建操作，并创建了一个几何球体.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入几何球体的中心坐标，以精确定义几何球体的位置；再单击Radius（半径）数值框，输入几何球体的半径；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和半径，精确地创建一个几何球体.

5．Cylinder（圆柱体）

圆柱体是一个最常用的标准几何体，是圆锥体的一种特殊形式.单击Cylinder（圆柱体）按钮，显示出创建圆柱体的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择圆柱体的创建方式.

∙Edge（边界）单选钮以圆柱体底面圆周上的一点作为起始点创建圆柱体.

∙Center（中心）单选钮以圆柱体底面圆的中心作为起始点创建圆柱体.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置圆柱体的几何参数.

∙Radius（半径）数值框设置圆柱体的底面圆半径.

∙Height（高度）数值框设置圆柱体的高度.

∙HeightSegments（高度分段）数值框设置圆柱体的高度分段数.

∙CapSegments（底面分段）数值框设置圆柱体两个底面的同心圆数目.

∙Sides（边数）数值框设置圆柱体两个底面圆的边数.

∙Smooth（光滑）复选框用于对圆柱体的表面进行光滑处理.

∙SliceOn（打开切片）复选框用于对圆柱体进行切片处理.选中该复选框可以激活SliceFrom（切片起始角度）、SliceTo（切片终止角度）数值框.

∙SliceFrom（切片起始角度）数值框设置圆柱体切片的起始角度.

∙SliceTo（切片终止角度）数值框设置圆柱体切片的终止角度.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使圆柱体的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个圆柱体后，在进行其他操作前，可以调整这个圆柱体的几何参数，将其调整为精确的数值.由于圆柱体的底面圆是由多边形近似得到的，设置的边数越多越近似于圆.选中Smooth（光滑）复选框可以使圆柱体的表面更光滑.选中SliceOn（打开切片）复选框后，通过设置切片的起始、终止角度，可以创建带扇形缺口的圆柱体.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的圆柱体上建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个圆柱体有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Cylinder（圆柱体）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并从中心向外拖曳鼠标，绘出一个大小合适的底面圆形后，再释放鼠标按键.然后，向上或向下移动鼠标到合适的位置，确定出圆柱体的高度，再单击鼠标左键，即完成创建操作，并创建了一个圆柱体，如图2-1-11所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入圆柱体底面圆的中心坐标，以精确定义圆柱体的位置；再分别单击Radius（半径）、Height（高度）数值框，输入圆柱体的底面圆半径和高度，以精确定义圆柱体的大小；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和几何参数，精确地创建一个圆柱体，如图所示.

6．Tube（圆管）

圆管是一个与圆柱体相似的标准几何体，可以看作是在一个大圆柱体中挖掉一个同轴的小圆柱体后得到的几何体.单击Tube（圆管）按钮，显示出创建圆管的参数面板，.

7．Torus（圆环）

圆环是由一个横截面圆绕与之垂直并在同一平面内的圆旋转一周而构成的标准几何体.单击Torus（圆环）按钮，显示出创建圆环的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择圆环的创建方式.

∙Edge（边界）单选钮以圆环最外边缘上的一点作为起始点创建圆环.

∙Center（中心）单选钮以圆环的中心作为起始点创建圆环.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置圆环的几何参数.

∙Radius1（半径）数值框设置圆环的主半径，即旋转半径，是指圆环中心到横截面圆中心的距离.

∙Radius2（半径）数值框设置圆环的次半径，即横截面圆半径，是指圆环的一个横截面圆的半径.

∙Rotation（旋转）数值框设置圆环的绕其横截面圆中心旋转的角度.在设置了材质贴图或对圆环的表面做了编辑后，才能看到旋转的效果.

∙Twist（扭曲）数值框设置圆环扭转的角度，是指圆环的横截面圆绕其中心逐渐的旋转扭曲.

∙Segments（分段数）数值框设置圆环体的分段数.

∙Sides（边数）数值框设置横截面圆的边数.

∙Smooth（光滑）栏用于选择对圆环表面进行光滑处理的方式，有All（全部）、Side（边）、None（无）、Segment（分段）4个单选钮.

∙All（全部）单选钮用于对整个圆环进行光滑处理.

∙Side（边）单选钮用于对圆环的横截面圆进行光滑处理.

∙None（无）单选钮用于对圆环不进行光滑处理.

∙Segment（分段）单选钮用于对圆环的分段进行光滑处理.

∙SliceOn（打开切片）复选框用于对圆环进行切片处理.选中该复选框可以激活SliceFrom（切片起始角度）、SliceTo（切片终止角度）数值框.

∙SliceFrom（切片起始角度）数值框设置圆环切片的起始角度.

∙SliceTo（切片终止角度）数值框设置圆环切片的终止角度.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使圆环的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个圆环后，在进行其他操作前，可以调整这个圆环的几何参数，将其调整为精确的数值.在Smooth（光滑）栏中选择不同的单选钮可以使圆环表面进行不同方式的光滑处理.选中SliceOn（打开切片）复选框后，通过设置切片的起始、终止角度，可以创建带扇形缺口的圆环.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的圆环上建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个圆环有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Torus（圆环）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并从中心向外拖曳鼠标，绘出一个大小合适的圆形后，再释放鼠标按键.然后，向上或向下移动鼠标到合适的位置，确定出圆环横截面圆的半径，再单击鼠标左键，即完成创建操作，并创建了一个圆环，如图2-1-14所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击X、Y、Z数值框，输入圆环的中心坐标，以精确定义圆环的位置；再分别单击MajorRadius（大圆半径）、MinorRadius（小圆半径）数值框，输入圆环的主半径和横截面圆半径，以精确定义圆环的大小；然后，单击Create（创建）按钮，可在视图中按输入的坐标和几何参数，精确地创建一个圆环，如图2-1-14所示.

8．Pyramid（四棱锥）

四棱锥是一个底面为矩形、侧面为三角形的标准几何体.单击Pyramid（四棱锥）按钮，显示出创建四棱锥的参数面板，如图所示.

（1）创建方式

在命令面板的CreationMethod（创建方式）卷展栏中，可以选择四棱锥的创建方式.

∙Base/Apex（底部/顶点）单选钮以四棱锥底面矩形的一个顶点作为起始点创建四棱锥.

∙Center（中心）单选钮以四棱锥底面矩形的中心作为起始点创建四棱锥.

（2）几何参数

在命令面板的Parameters（参数）卷展栏中，可以设置四棱锥的几何参数.

∙Width（宽度）数值框设置四棱锥底面矩形的宽度.

∙Depth（厚度）数值框设置四棱锥底面矩形的长度.

∙Height（高度）数值框设置四棱锥的高度.

∙WidthSegs（宽度分段）数值框设置四棱锥底面矩形的宽度分段数.

∙DepthSegs（厚度分段）数值框设置四棱锥底面矩形的长度分段数.

∙HeightSegs（高度分段）数值框设置四棱锥的高度分段数.

∙GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框用于建立材质贴图坐标，使四棱锥的表面能够进行材质贴图处理.

创建一个四棱锥后，在进行其他操作前，可以调整这个四棱锥的几何参数，将其调整为精确的数值.选中GenerateMapping（生成贴图坐标）复选框，可以在创建的四棱锥上建立材质贴图坐标.

（3）创建方法

在视图中创建一个四棱锥有两种方法：

分别是拖曳、单击的方法和键盘输入的方法.

①通过拖曳、单击的方法创建在Create（创建）命令面板中，单击Pyramid（四棱锥）按钮，将鼠标指针移到视图区的任一个视图中，在视图的适当位置按下鼠标左键，并沿对角线方向拖曳鼠标，绘出一个大小合适的矩形后，再释放鼠标按键.然后，向上或向下移动鼠标到合适的位置，确定出四棱锥的高度，再单击鼠标左键，即完成创建操作，并创建了一个四棱锥，如图2-1-16所示.

②通过键盘输入的方法创建在KeyboardEntry（键盘输入）卷展栏中，分别单击