3d max教程第8章多边形建模2.docx

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3dmax教程第8章多边形建模2

8.3.7增加和简化几何体

在这一小节我们使用边界细分来增加节点，然后再使用合并节点来简化几何体。

1.启动3dsmax，或者在菜单栏选择File/Reset，复位3dsmax。

2.在菜单栏选择File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\ch08_05.max。

3.在

Utilities命令面板单击More按钮。

4.在Utilities对话框中单击PolygonCounter，然后单击OK按钮，见图8.37。

图8.36图8.37

5.在用户视口选择飞机。

PolygonCount对话框显示出有多边形数是414，见图8.38。

6.在Modify命令面板的Selection卷展栏中单击

Edge按钮。

7.打开Selection卷展栏中的IgnoreBackfacing复选框，可避免修改看不到的面。

8.在EditGeometry卷展栏中单击Divide按钮。

9.在顶视口中单击图8.39所指出的3个边。

图8.38图8.39

新的节点出现在3个边的中间。

10.这时PolygonCount对话框显示出飞机的多边形数是420。

11.在EditGeometry卷展栏中单击Divide按钮关闭它。

12.在EditGeometry卷展栏中单击Turn按钮。

13.在顶视口反转图8.39中深颜色的边，直到与图8.40类似。

图8.40

由图8.40可以看到，尽管增加了3个节点，但是模型的外观并没有改变。

必须通过移动节点来改变模型。

14.在EditGeometry卷展栏单击Turn按钮，关闭它。

下面我们就使用Target选项来合并节点。

15.在Selection卷展栏单击

Vertex按钮。

16.在EditGeometry卷展栏的Weld区域单击Target。

17.在用户视口分别将图8.41中标出的节点拖曳到中心的节点上。

3个节点被合并在一起，见图8.42。

技巧：

在前视口合并节点要方便一些。

18.合并完成后单击Target，关闭它。

图8.41图8.42

接下来我们使用Selection合并节点。

用Target合并节点可以得到准确的结果，但是速度较慢。

使用Selection可以快速合并节点。

19.继续前面的练习。

在顶视口使用区域的方法选择座舱顶所有的节点，见图8.43。

20.在EditGeometry卷展栏的Weld区将Selected的数值改为20.0。

21.单击Weld区域的Selected按钮。

图8.43

一些节点被合并在一起，座舱盖发生变化，见图8.44。

现在PolygonCount对话框显示有408个多边形。

如果得到的结果与想象的不一样，可以在菜单栏选取File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\FA18canopyE.max。

该文件就是用户应该得到的结果。

8.3.8使用FaceExtrude编辑修改器和Bevel创建推进器的锥

3dsmax的重要特征之一就是可以使用多种方法完成同一任务。

在下面的练习中，我们将创建飞机后部推进器的锥体。

这次采用的方法与前面的有点不同。

前面一直是在次对象层次编辑，这次将使用FaceExtrude编辑修改器来拉伸面。

增加编辑修改器后堆栈中将会有历史记录，这样即使完成建模后仍可以返回来进行参数化的修改。

在下面练习中，我们将使用FaceExtrude、MeshSelect和EditMesh编辑修改器。

1.启动3dsmax，或者在菜单栏选取File/Reset，复位3dsmax。

2.在菜单栏选取File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\ch08_06.max。

3.在用户视口选择飞机。

4.选择

Modify命令面板，单击Selection卷展栏中

Polygon按钮。

5.在用户视口单击飞机尾部右侧将要生成锥的区域，见图8.45。

图8.44图8.45

6.在Modify面板的编辑修改器堆栈列表中选取FaceExtrude，见图8.46。

7.在Parameters卷展栏将Amount设置为20.0，Scale设置为80.0，见图8.47。

图8.46图8.47

多边形被从机身拉伸并缩放，形成了锥，见图8.48。

8.在编辑修改器列表中选取MeshSelect。

9.在MeshSelect的Parameters卷展栏单击

Polygon按钮。

10.在用户视口单击飞机尾部左侧将要生成锥的区域，见图8.49。

图8.48图8.49

11.在编辑修改器堆栈的显示区域的FaceExtrude上单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中选择Copy，见图8.50。

12.在编辑修改器堆栈的显示区域的MeshSelect上单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中选择PasteInstanced。

FaceExtrude被粘贴了，见图8.51。

图8.50图8.51

在图8.51中，FaceExtrude用斜体表示，表明它是关联的编辑修改器。

这时的飞机见图8.52。

从这个操作中可以看到，通过复制编辑修改器可以大大简化操作。

13.在编辑修改器列表中选取EditMesh。

14.单击Selection卷展栏的

Polygon按钮。

15.在用户视口选择两个圆锥的末端多边形，见图8.53。

图8.52图8.53

16.在EditGeometry卷展栏将Extrude设置为-30，会发现飞机尾部出现了凹陷。

说明：

这里最好准确输入－30这个数值。

如果调整微调器，那么必须在不松开鼠标的情况下将数值调整为－30，否则可能会产生一组面。

17.在EditGeometry卷展栏将Bevel数值设置为–5.0

。

这样就完成了排气锥的建模，飞机的尾部见图8.54。

如果需要改变FaceExtrude的数值，可以使用编辑修改器堆栈返回到FaceExtrude，然后改变其参数。

18.在编辑修改器堆栈列表中选择任何一个FaceExtrude编辑修改器（见图8.55），然后在出现的警告消息框中单击Yes按钮。

图8.54图8.55

19.在命令面板的Parameters卷展栏中将Amount设置为40.0，Scale设置为60.0，见图8.56。

这时的飞机见图8.57。

如果得到的结果与想象的不一样，那么可以在菜单栏选择File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\FA18Cones.max。

该文件就是用户应该得到的结果。

图8.56图8.57

8.3.9光滑组

光滑组可以融合面之间的边界，从而产生光滑的表面。

它只是一个渲染特性，不改变几何体的面数。

通常情况下，3dsmax新创建的几何体都设置了光滑选项。

例外的情况是使用拉伸方法建立的面没有被指定光滑组，需要人工指定光滑组。

图8.58的飞机没有被应用光滑组进行光滑。

图8.59是图8.58中的飞机被应用了光滑组进行光滑后的情况。

图8.58图8.59

下面我们举例说明如何使用光滑组。

1.启动3dsmax，或者在菜单栏选取File/Reset，复位3dsmax。

2.在菜单栏选取File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\ch08_07.max。

打开文件后的场景见图8.60。

这通常是最糟糕的情况。

所有多边形都被指定了同一个光滑组。

这个模型看起来有点奇怪，这是因为所有侧面都被面向同一方向进行处理。

3.在用户视口选择飞机。

4.在Selection卷展栏单击

Element按钮。

5.在视口标签上单击鼠标右键，然后在弹出的快捷菜单上选取EdgedFaces，这样便于编辑时清楚地观察模型。

6.在用户视口选择两个机翼、两个稳定器、两个方向陀和两个排气锥。

7.单击Selection卷展栏的Hide按钮。

现在只有机身可见，见图8.61。

图8.60图8.61

8.单击Selection卷展栏的

Polygon按钮。

9.在视口导航控制区域单击

Min/MaxToggle按钮，将显示四个视口。

10.在用户视口选择所有座舱罩的多边形，见图8.62。

图8.62

11.在SurfaceProperties卷展栏的SmoothingGroups区清除1，然后选择2，则座舱罩的明暗情况改变了，见图8.63。

12.在用户视口中单击机身外的任何地方，取消对机身的选择。

13.在用户视口的视口标签上单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单上取消EdgedFaces的选择。

图8.63

现在座舱罩尽管还是光滑的，但是在与机身之间有了比较明显的明暗界线，已经可以与机身区分开来，见图8.64。

如果得到的结果与想象的不一样，那么可以在菜单栏选择File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\FA18canopy.max。

该文件就是用户应该得到的结果。

图8.64

.3.10细分表面

通常，即使最后网格很复杂，开始时最好使用低多边形网格建模。

对于电影和视频来讲，通常使用较多的是多边形。

这样模型的细节很多，渲染后也比较光滑。

将简单型模型转换成复杂型模型是一件简单的事情。

但是反过来却不一样。

如果没有优化工具，将复杂多边形模型转换成简单多边形模型是一件困难的事情。

增加简单多边形网格模型像增加编辑修改器一样简单。

可以增加几何体的编辑修改器类型有：

MeshSmooth（网格光滑）：

MeshSmooth编辑修改器通过沿着边和角增加面来光滑几何体；

HSDS（HierarchalSubDivisionSurfaces表面层级细分）：

这个编辑修改器一般作为最终的建模工具，它增加细节并自适应地细化模型；

Tessellate（细化）：

这个编辑修改器给选择的面或者整个对象增加面。

这些编辑修改器与光滑组不同，光滑组不增加几何体的复杂度，当然光滑效果也不会比这些编辑修改器好。

下面我们就来讲述光滑简单的多边形模型。

1.启动3dsmax，或者在菜单栏选取File/Reset，复位3dsmax。

2.在菜单栏选取File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\ch08_08.max。

该文件包含一个简单的人物模型，见图8.65。

图8.65

3.在透视视口单击任务，选择它。

4.选择

Modify命令面板，在编辑修改器列表中选取MeshSmooth。

可以看到模型并没有改变。

5.按下键盘上的F4键，隐藏EdgedFaces，这样会更清楚的看到光滑效果。

6．在SubdivisionAmount卷展栏将Iteration改为1。

可以看到模型光滑了很多，见图8.66。

7.将Iteration数值改为2。

此时模型变得非常光滑了，见图8.67。

图8.66图8.67

通过比较使用MeshSmooth光滑前后的模型，就可以发现光滑后的模型变得细腻光滑。

下面我们进一步来改进这个模型。

8.在LocalControl卷展栏选取DisplayControlMesh，单击

Vertex按钮，见图8.68。

9.在透视视口使用区域选择的方法选择头顶部的4个点，见图8.69。

10.尝试处理一些控制点。

当低分辨率的控制点移动的时候，高分辨率的网格光滑变形，见图8.70。

图8.68图8.69图8.70

可以通过在编辑修改器堆栈显示区域选取EditableMesh来在次对象层次完成该操作。

这些选项使盒子建模的功能非常强大。

下面我们再使用HSDS编辑修改器增加一些控制。

在使用MeshSmooth的时候，操作中要考虑所有的网格。

HSDS通常用于建模的最后阶段。

一旦建立了大致的模型，就可以使用HSDS编辑修改器增加细节。

1.启动3dsmax，或者在菜单栏选取File/Reset，复位3dsmax。

2.在菜单栏选择File/Open，然后从本书的配套光盘中打开文件Samples\ch08\ch08_08.max。

3.在透视视口中选择网格对象。

4.选择Modify命令面板，在编辑修改器列表中选取HSDS。

5.在HSDSParameters卷展栏中单击

Polygon按钮。

6.在透视视口中选择头部的所有多边形，见图8.71。

7.在HSDSParameters卷展栏中单击Subdivide按钮，见图8.72。

图8.71图8.72

头部和颈部的细节增加了，身体其余部分的细节保持不变。

8．4．网格建模应用举例

网格建模是3dsmax的重要建模方法。

它广泛应用于机械、建筑和游戏等领域，不但可以建立复杂的模型，而且建立的模型简单，计算速度快。

下面来说明如何制作如图8.73所示的足球模型。

图8.73

1．启动或者重新设置3dsmax。

到创建几何体分支的扩展几何体（ExtendedPrimitives）,单击命令面板中的Hedra按钮，在透视视图创建一个半径为60的多面体。

2．到Modify面板，将Hedra命令面板Parameters卷展栏下的Family改为Dodec/Icos，FamilyParameters下面的P改为0.36，其他参数不变。

这时的多面体类似于图8.74。

它的面是由5边形和6边形组成，与足球的面的构成类似。

现在存在的问题是面没有厚度。

要给面增加厚度，必须将面先分解。

可以使用EditMesh或者EditableMesh来分解面。

图8.74

3．确认选择多面体，给它增加一个EditMesh编辑修改器。

在命令面板的Selection卷展栏单击Polygon按钮，然后在场景中选择所有面。

4．确认EditGeometry卷展栏中Explode按钮下面选择了Objects项，然后单击Explode按钮，在弹出的Explode对话框中单击OK按钮。

这样就将球的每个面分解成独立的几何体，见图8.75。

图8.75

5．单击堆栈中的EditMesh，到堆栈的最上层。

使用区域选择的方法选择场景中的所有对象。

然后给选择的对象增加MeshSelect编辑修改器。

6．单击MeshSelectParameters卷展栏下面的Polygon按钮，到场景中选择所有的面。

7．给选择的面增加FaceExtrude编辑修改器，将Parameters卷展栏中的Amount设置为5.0，Scale设置为90，见图8.76。

图8.76

现在足球的面有了厚度，但是看起来非常硬，不像真正的足球。

8．给场景中所选择的几何体增加MeshSmooth编辑修改器，将SubdivisonMethod卷展栏下面的SubdivisonMethod改为QuadOutput，将SubdivisionAmount卷展栏下面的Iterations改为2，将Parameters卷展栏下面的Strength改为0.6，其他参数不变。

这时足球变的光滑了，见图8.77。

图8.77

现在足球的形状基本正确，但是颜色还不符合要求。

下面我们就给足球设计材质。

9．按键盘上的M键，进入材质编辑修改器。

单击Standard按钮，在弹出的Material/MapBrowser对话框中选取Mult/Sub-Object（多重/子材质），单击OK按钮。

在弹出的ReplaceMaterial对话框单击OK按钮。

这时，材质的类型被改成了Mult/Sub-Object。

该材质类型根据面的ID号指定材质。

足球的两类面（6边形和2边形）的ID号分别是2和3。

10．将Mult/Sub-Object中ID号为2的材质的颜色改为白色，ID号为3的材质的颜色改为黑色。

11．确认选择了场景中足球的所有几何体，然后将材质指定给选择的几何体即可，结果见图8.78。

图8.78

该例子的最后效果保存在本书配套光盘的Samples\ch08\zuqiu.max。

8.5小结

建模方法非常重要，在这一章我们已经学习了多边形建模的简单操作，并了解了网格次对象的元素：

Vertices、Edges、Faces、Polygons和Elements。

此外，我们还学习了编辑修改器和变换之间的区别。

通过使用诸如面拉伸、边界细分等技术，可以增加几何体的复杂程度。

节点合并可以使用户方便地减少面数。

用户使用EditablePoly可以方便地对多边形面进行分割、拉伸，从而创建非常复杂的模型。

8.6习题

正误题：

1．EditMesh是能够访问次对象的，但不能够给堆栈传递次对象选择集的网格编辑修改器。

正确答案：

错误。

EditMesh编辑修改器不但能够访问次对象，还能够给堆栈传递次对象选择集。

2.FaceExtrude是一个动画编辑修改器。

它影响传递到堆栈中的面，并沿法线方向拉伸面，建立侧面。

正确答案：

正确。

3．NURBS是NonUniformRationalBasicSpline的缩写。

正确答案：

正确。

4．使用EditMesh编辑修改器把节点连接在一起，就一定能够将不封闭的对象封闭起来。

正确答案：

错误。

5．EditableMesh类几何体需要通过EditablePatch才能转换成NURBS。

正确答案：

正确。

选择题：

1．MeshSmooth编辑修改器的哪个选项可以控制节点的权重？

A）ClassicB）NURMSC）NURBSD）QuadOutput

正确答案是B。

2.下面哪个编辑修改器不可以改变几何对象的光滑组？

A）SmoothB）MeshSmoothC）EditMeshD）Bend

正确答案是D。

3.可以使用哪个编辑修改器改变面的ID号？

A）EditMeshB）MeshSelectC）MeshSmoothD）EditSpline

正确答案是A。

4.下面哪一项是EditMesh编辑修改器的选择层次：

A）节点、边、面、多边形和元素B）节点、线段和样条线

C）节点、边界和面片D）节点、CV线和面

正确答案是A。

从图8.79就可以看出，EditMesh编辑修改器的次对象选择层次有5个，它们分别是节点（Vertex）、边（Edge）、面（Face）、多边形（Polygon）和元素（Element）；

图8.79

5.能实现分层细分功能的编辑修改器是：

A）EditMeshB）EditPatchC）MeshsmoothD）HSDS

正确答案是D。

6．下面哪种几何体不能直接转换成NURBS？

A）标准几何体B）扩展几何体C）放样几何体D）布尔运算得到的几何体

正确答案是D。

7．下面哪种方法可以将EditableMesh对象转换成NURBS？

A）直接可以转换B）通过EditablePolyC）通过EditablePatchD）不能转换

正确答案是C。

8．下面哪个编辑修改器可以将NURBS转换成网格（Mesh）？

A）EditMeshB）EditPatch

C）EditSplineD）EditPoly

正确答案是A。

9．下面哪种方法可以将Scatter对象转换成NURBS？

A）直接转换B）通过EditablePoly和EditablePatch

C）通过EditableMesh和EditablePatchD）通过EditablePatch

正确答案是C。

10．下面哪种几何体可以直接转换成NURBS？

A）LoftB）BooleanC）ScatterD）Conform

正确答案是A。

思考题：

1.EditMesh和EditableMesh在用法上有何异同？

2.EditMesh有哪些次对象层次？

3.编辑节点的常用工具有哪些？

4.FaceExtrude的主要作用是什么？

5.MeshSelect的主要作用是什么？

6.MeshSmooth的主要作用是什么？

7.HSDS与MeshSmooth在用法上有什么异同？

8.尝试制作图8.80所示的花蕊模型。

9.尝试制作图8.81所示的排球模型。

图8.80图8.81