3D教案.docx
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3D教案
3DMax动画基础
一、3D基础
学习目的：
操作电脑，学习技能，培养刻苦钻研的精神，提高综合应用能力。
准备工作：
在D:
\MyDocuments里新建一个文件夹，名称改为自己的名字，在自己的文件夹里新建一个“My3D”文件夹，每次保存都在这个文件夹里。
操作步骤：
1、启动：
双击桌面图标，或在开始菜单中找到“discreet”－“3dmax”－“3dmax”；
2、在窗口中作图和修改；
3、作图：
选择工具、选择视图、点－拖－移－单击确定。
窗口介绍：
1、菜单：
“文件”菜单中的“重设、保存、另存为、打开”命令；
2、工具栏：
“选择”
、“移动”
、“旋转”
、“快速渲染”
按钮；
3、工作区：
四个视图，三个平面和一个透视图；
4、命令面板：
“创建”、“修改”...等面板。
创作基础：
1、立体图：
长方体、球体、圆柱体、锥体等一般有厚度；
2、平面图：
点、线、矩形（长方形）、圆形等一般较单薄；
3、视图、位置和方向
1）视图是指从一定的方向来看物体，从左边看就是左视图，从前面看就是前视图，从顶上看就是顶视图，依此类推，这里的前后左右是以观察者的方向来定的，也可以理解为，将物体和观察者重叠后，在观察者左边，前边、顶上，所看到物体的面呈现的图像。
2）位置是指物体的摆放情况，由于地球有地平面，物体一般也有一个底面，这个面挨着地面，像瓶底、锅底什么的是物体的下面，跟它相反的是顶上的盖，瓶盖、锅盖之类这是物体的上面，摆放物体一般是头朝上、底朝下，但是有时候也可能底朝上，我们就说放反了，或者说物体倒了，这时候物体的底面已经不在下面，而跑到左面或者上面了，底面位置已经改变。
3）作图时要注意观察物体底面的位置，因为作图首先绘制物体的底面，然后再绘制高度，底面放在顶视图中物体是直立的，如果放在左视图中，物体将是横卧着，放在前视图中，物体将是直躺着。
练习：
1）记住窗口的各部位名称，和各个单命令；
2）画三个圆柱体在三个不同的平面视图中；
3）画一个红色的正着的茶壶、一个黄色的横着的，一个蓝色直躺着；
4）画一个球体上面放一个茶壶；
5）以“茶壶”为文件名，保存文件到自己的文件夹。
本节学习了3DMax的界面和作图的位置以及方位，注意观察常见物体的各个面和摆放位置，如果你成功地完成了练习，请继续学习下一课。
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二、创建和排列物体
（一）创建物体
1、选择工具－选择视图－拖－松－移－点击，先画底面，然后是高度；
2、物体的位置取决于底面所在的位置，在顶视图是直立的，在前视图是直躺着的，在左视图是横卧着的；
3、观察和分析物体的组成：
1）长方体：
由长方形构成，有长、宽和高组成；
2）球体：
由圆构成，有半径大小；
3）圆柱：
由底面的圆，和高度的长方形构成。
（二）修改物体
1、改变物体的大小、颜色和形状；
2、单击“修改”标签，进入修改面板；
3、可以修改名称、颜色和参数值；
4、名称起一个有意义的名称，可以望文生义；
5、颜色单击颜色块，在颜料盒中选一个，也可以单击“增加自定义颜色”自己配色。
6、修改参数，可以直接输入，也可以单击旁边的增减按钮
，一般直接输入，注意所以输入完成后按一下回车键确定。
7、分段数是一个物体是由几部分组成的，如果一段就是整个一块
，无法弯曲，一个圆有32段时就很圆滑了。
8、试着将一个长方体的长宽高都改成60，分段都是4段。
（三）移动物体：
1、先在工具栏上选择移动工具－选择物体－选择移动坐标轴－顺方向拖动鼠标。
2、看工具栏图标的形状可以判断它的作用，选择工具都带有一个箭头，单独黑箭头只能选择
，十字形双箭头还可以移动
，圆圈箭头还可以旋转
；
3、当选择工具移动到物体上可以选择时，光标将变成一个白色的粗十字，变成十字双箭头时可以移动物体，选中的物体颜色变成亮黄色，如果是移动工具，移动方向的坐标轴也会变成亮黄色；
4、每个坐标轴都有方向，顺着箭头移动，值越来越大，越来越远了，跟数轴差不多，通过它可以判断两个物体之间的前后或上下的次序。
5、移动方向，在前视图中可以上下、左右移动物体，这时顺X轴是左右移，顺Y轴是上下移（平面图只有两个轴），在顶视图可以左右、前后移动物体，X轴是左右，Y轴是前后，在左视图中可以前后和上下移动物体，X轴是前后移、Y轴是上下移；
6、注意不要在透视图中移动，它一般只是用来检查的，先想好物体的当前位置以及需要移动的新位置之间的前后左右关系，然后选择一个合适的视图进行移动，边移动边在透视图中观察。
7、切换视图以后，坐标轴会发生改变，不管怎么变化，记住每一个视图可以移动其他两个方向，不能自身移动，例如左视图可以上下、前后移动，而不能左右移动，学会看懂透视图中变亮的坐标轴来确定移动后的位置；
8、在移动中单击右键可以取消移动，在另一个视图单击一次右键还可以选择视图。
练习：
1、画三个圆柱，半径为10、高度为60，排成一横排，分别为：
名称
颜色
位置
左
红
左边
中
黄
中间
右
蓝
右边
2、画三个圆柱，半径为10、高度为60，排成一列，分别为：
名称
颜色
位置
前
蓝
前面
中
黄
中间
后
红
后面
3、画一个圆桌子和一个圆凳子；
4、以“桌凳”为文件名，保存文件到自己的文件夹。
本节学习了3DMax创建物体和移动物体，注意观察常见物体的位置和运动方向，如果你成功地完成了练习，请继续学习下一课内容。
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三、创建物体和视图技巧
（一）用参数创建物体
在创建面板上选择一种物体类型后，下面的卷展栏中会出现一个“键盘输入”项，单击左边的“＋”号展开卷展栏，输入数值后单击“创建”按钮，即可创建物体，同时还可以调节下方的参数项目。
我们以创建长方体为例来学习如何使用键盘创建物体：
1、在创建命令面板上选择“长方体”按钮；
2、展开下面的“键盘输入”：
单击“＋”号（再单击一次又会折叠起来）；
3、确定底面中心位置：
中心位置（0，0，0）即十字中心；
4、输入参数：
长50、宽50、高2
5、选择视图：
顶视图，在“顶”上单击左键，或者右键在顶视图里单击一下。
6、单击“创建”按钮，观察视图的变化；
7、修改名称为“地板砖”，颜色为淡蓝色。
（二）复制拷贝
拷贝物体是创建物体的复制品，物体的名称后面自动添加序号，每次可以拷贝一个也可以一次拷贝多个物体。
我们以复制地板砖为例来看一下如何拷贝物体：
1、选择移动工具；
2、选中刚才制好的地板砖，再将鼠标移到一个坐标轴上变亮黄；
3、按住Shift键不松手，用鼠标拖动物体顺坐标轴方向移动一段距离；
4、松开鼠标，再松开Shift键，此时弹出一个复制对话框；
5、单击“确定”即可拷贝出一个复制品来。
（三）群组
群组是将多个物体组合在一起，以便于同时选择和移动，我们以一个例子来说明：
1、选中多个物体，可以用框选的方法，将所有物体框住选中，也可以按住Ctrl键不松手，逐个单击要选择的物体；
2、单击“组”菜单，选择“组”命令，在弹出的对话框中输入一个名称，物体就组合起来了；
3、试着把两块地板砖群组成一块地板，移动一下改一下颜色。
（四）视图旋转
在视图控制区第二排有一个圆圈形的旋转工具
，可以转动视图，这样我们就可以从不同侧面观察物体，抓手工具可以左右或者上下移动视图，从而腾出一些空间来放其他物体，在旋转和移动中随时都可以按右键取消改变。
练习：
创建一个院子，有四面墙和地板，要求如下：
1、地板由四块地板砖拼合群组而成,颜色不同；
2、前墙做好后复制一份当后墙；
3、左墙做好后复制一份当右墙；
5、对齐后旋转一下透视图检查一下；
6、注意各面墙的名称和颜色，恰当使用单一视图工具
；
7、以“四合院”为文件名，保存文件到自己的文件夹；
8、渲染出作品来。
本节学习了创建和复制组合物体，培养组合集体意识，以及对齐物体的练习，如果你成功地完成练习，请进入下一课学习。
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四、扩展物体和视图控制
（一）创建扩展物体
扩展物体比基本物体有更多的变化和造型，设置不同的参数能够表现更多的变化，从而丰富我们的创作，方法如下：
1、在创建面板上单击“标准几何体”旁边的下拉按钮，在弹出的列表中选择“扩展几何体”；
2、在面板中出现多种物体按钮；
3、创建方法跟基本物体类似，也是选择物体、视图、拖、移、点、再移、再点，要多移一次；
4、多面体可以制作宝石，可以选择四面体、八面体、十二面体以及星星等；
5、倒角长方体和圆柱体可以用来制作糖块、桌面等边缘光滑的物体；
6、油箱、胶囊体和纺锤体可以制作出一些类似的物体；
7、环形波可以制作转动的机械齿轮动画；
（二）视图控制
1、显示和隐藏有时候物体之间会相互干扰，这时候就需要暂时隐藏某个物体，方法是选中物体后单击右键，选择“隐藏已选择的”，物体即被隐藏，需要显示时在单击右键选择“取消全部隐藏”；
2、全屏显示在观察物体的边缘和细节时，需要放大视图，单击视图控制区右下角的“单一/多个”视图可以切换全屏显示；
3、局部放大当需要观察一个角或几个点时，可以用视图控制区的第二排第一个放大镜“缩放”工具画框来放大局部；
4、全部显示当物体太多以至于有些不能显示时，使用视图控制区第一排的方块形的“全部显示”来自动调整视图适应物体，旁边的是同时也调整其他视图；
5、用视图工具调整时，随时可以按右键取消变换，如果已经改变，那就要到“视图”菜单中选择“撤销视图改变”。
练习：
制作一个喝茶的场景：
1、地板用倒角长方体来制作，要足够大，倒角为高度的十分之一；
2、桌子用倒角圆柱体来制作，桌面半径120、高15、倒角1.5、边数32；
3、桌面放一个茶壶，罐子用圆管作、茶杯用圆锥（两个半径，上大下小）制作；
4、背景色在“渲染”菜单里的“环境”中的“背景颜色”找一个灰黄色；
5、以“来喝茶”为文件名，保存文件到自己的文件夹。
本节学习了扩展物体的创建方法以及如何有效地使用视图控制工具，如果你成功地完成练习，请进入下一课学习。
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五、旋转和缩放工具
（一）、旋转工具
旋转是指物体绕着一条坐标轴或者自身中心转动，从而产生倾斜、角度变化，给人以动态和相交的感觉，工具使用方法如下：
1、选择工具在工具栏上找到一个圆弧箭头；
2、选择物体当指针变成白十字时，单击一下选中物体，注意不要移动；
3、选择坐标轴将旋转指针移向一个坐标轴单击一下，使它变亮变黄；
4、旋转 按住鼠标左键，向上（或向下）拖动鼠标，物体即开始绕选定的轴转动；
5、检查 在旋转过程中注意观察透视图，到达合适角度即可松开鼠标完成旋转；
6、精确旋转如果知道旋转的角度，在旋转中注意观察状态栏中的坐标轴，里面会有变化的数字，达到后即可松手，更简便的方法后面会学到（在工具上单击右键输入数值）；
7、在旋转中可以随时按右键取消旋转，如果已经完成，那么就只能到“编辑”菜单中找“撤销...”命令，快捷键是Ctrl＋Z。
8、物体旋转时是绕着底面的重心来旋转的，这个旋转中心可以调整到物体的中心，以便产生自转的效果，方法以后会学到；
9、练习一下作一个等边三角形，三条边可以复制出来，角度是60°；
（二）缩放工具
缩放工具可以改变物体的外形，使一个物体变得不标准，使用方法如下：
1、选择工具在工具栏上找到一个嵌套方框的图标；
2、注意图标的右下角有一个黑按钮，按住图标不松手就可以出现下拉列表；
3、三个图标依次是等比例缩放、不等比例缩放、挤压，需要时拖到位置变亮松手即可选中，这是会有一个警告对话框，提示将破坏物体的形状，单击“是”；
4、然后选择物体、坐标轴、向上拖动鼠标即可在透视图中观察物体的变形。
5、练习一下，作一个鸡蛋如右图所示：
6、再试着做一个坦克：
履带用倒角圆柱缩放而成，驾驶舱用倒角长方体，炮筒用倒角圆柱体，齿轮用环形波。
练习：
用倒角圆柱（半径为3、长50左右）当作笔画，写出自己的名字。
1）使用键盘创建的方法，创建笔画，注意不同笔画的视图不同；
2）用旋转工具调整笔画的角度；
3）以“姓名”为文件名，保存文件到自己的文件夹。
本节学习了旋转和缩放工具的使用方法，如果你成功地完成了各个练习，请进入下一课学习。
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六、综合练习
我们已经学会了认识3DMax的窗口，如何在视图中创建基本物体，对物体重命名改变颜色，以及选择、移动、旋转、缩放物体，我们还学习了隐藏和显示物体，在不同视图之间切换，调整视图的大小，以及渲染出最终的作品等许多的知识；
这一节我们来进行一次综合性的练习，我们将对前面所学的知识进行综合演练，在下面的制作中要充分应用所有学过的技能；
在这个练习中要制作出一个小男孩和小女孩，如下图所示：
1）用球体作脑袋，圆锥体作帽子，嘴巴用圆环，注意男孩的嘴巴的圆环只有半个，在圆环的修改面板中有一个“切片”选项，打上勾以后可以切片，在“切片开始”的按钮按下面的，出来的是负数，而“切片结束”按上面的按钮，是一个正数，一直按住同时观察透视图中的切口形成一个圆嘴即可；
2）移动之前一定要想好方向，同时在其他视图中检查是否对齐、对好；
3）为了防止错误的移动，选中物体后单击状态栏上的小锁子，变亮后就可以锁定选择，避免错误地移动其他物体，但是在选择其他物体之前要先解锁，再单击一下小锁恢复原样，就可以选其他物体了；
4）做好的物体使用群组命令组合在一起，要重新修改执行“解散组”命令即可；
5）一步一步的操作，经常保存，发现错误用撤销命令（Ctrl＋Z）；
6）多动脑、多问、多想、多试找出其中的规律来。
本节进行了综合性练习，如果你能够顺利过关，我们将进入3D动画学习的第二阶段——利用编辑器来创建物体模型。
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七、创建立体文字
我们常常可以在建筑物的顶端或者商场大门上，看到一些醒目的镂刻大字，跟平常写字不同的是，这些字并没写在纸上或牌子上，是独立的文字，这就是立体字；
在3D中是如何创建立体字呢？
创建方法是先绘制出平面文字，然后给它增加厚度，从而创建一个立体字，下面通过一个例子来学习：
1、创建平面文字
1）选择文本工具，单击创建面板的第二个按钮
（注意是按钮，不是标签），面板变成“图形”面板，上面有线、圆、矩形、等等，都是一些平面图形，由于平面图形过于单薄，因此在渲染时是不可见的；
2）选择“文本”工具，这是面板下方出现卷展栏，向上拖动露出“参数”文本编辑区，跟常见的文本编辑器类似，选择字体为“华文行揩”，字号为25，把文本框里的字删掉，输入“美丽的校园”；
3）选择前视图，在十字中心单击一下鼠标左键，这时文字就出现在视图中，我们发现文字是空的，对透视图渲染一下，里面什么也没有，该怎么办呢？
2、施加“拉伸”编辑器
1）检查文字选中，单击“修改”标签进入修改面板；
2）在“编辑集列表”旁边的按钮上单击一下，会弹出一个列表，里面有许许多多的编辑工具，一下一下单击列表旁边的滚动条，找到“拉伸”工具，单击选中它，拉伸工具就出现在下面的文字的上面，左边有一个小灯泡，卷展栏中也变成拉伸的参数，在“数量”中输入5，即拉伸5个单位；
3）观察这时的文字已经不再透明，而是实心的了，对透视图渲染，这时我们就得到一个立体“美丽的校园”；
4）保存文件到自己的文件夹。
练习：
创建三个立体文字，“八十六团学校”、自己的班级、自己的姓名，排列成三角“品”字形。
本节学习了立体文字的创建，从这一节开始，我们将逐步学习编辑器的使用，记住我们学过的每一个编辑器以及它们的参数设置，如果你成功完成了练习，请进入下一课学习。
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八、编辑器之弯曲工具
编辑器是用于对基本物体进行修改和变形的工具，通过编辑器可以创建出复杂多变的物体造型。
上一课我们已经学习了“拉伸”编辑器，这一节我们通过一个牛角的动画来学习一下“弯曲”编辑工具的使用方法。
1、创建基本物体选择“锥体”在顶视图创建一个圆锥，参数为“半径1”30、“半径2”0.0、“高度”130，我们可以用键盘输入的方法创建；
2、单击“修改”标签进入修改面板，将锥体的“高度分段数”设为10，“边数”设为32；
3、施加编辑器单击“编辑集列表”找到“弯曲”工具，单击选中，在卷展栏的参数“角度”中输入15，表示弯曲15°，数字越大就越弯曲，弯曲方向默认Z坐标轴，保存文件到自己的文件夹；
4、创建动画动画的原理是变化和移动，即物体跟原来不一样了，在3D中采用关键帧方法，即以前是一帧，后来又是另一帧，这两帧就是关键帧，两帧之间的变化帧叫过渡帧，电脑可以自动产生，我们要做的就是创建出关键帧；
1）单击状态栏上的“动画”按钮，此时按钮和视图变成红色，所有操作将记入动画当中；
2）用鼠标拖动左视图下边时间轴上的指针
，一直到最右端的100，这样就有了两个关键帧，是第0帧和第100帧；
3）创建第100关键帧检查牛角处于选中状态，在修改面板中的参数“角度”中的15改为75，这样从15到75牛角的弯曲发生了变化，就可以形成一个动画；
4）再一次单击状态栏上的“动画按钮”，关闭动画制作，我们看到第0帧和第100帧是红色的，表示是关键帧，保存一下文件；
5）播放动画选中透视图，再单击状态栏上的一个小三角形的“播放”按钮
，在透视图中可以看到一个逐渐弯曲的牛角的动画。
（需要安装WindowsMediaPlay9）
本节学习了编辑器的弯曲工具的使用方法，以及动画制作的简单操作，如果你成功地完成了练习，请进入下一课学习。
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九、编辑器之锥化工具
锥化工具使物体产生一头大一头小的形状，例如水桶、水杯、生长的树干等等，许多形体创建中都会用到，下面我们通过一个例子来学习“锥化”工具的使用方法。
创建一个麦克风的造型如图所示：
麦克风由话筒、手柄以及中间的联接部分组成，分别创建好后再组装起来；
1、创建话筒
1）选择倒角圆柱体，参数设定为：
半径38、高度90、倒角15，选择顶视图，用键盘输入的方法，创建一个倒角圆柱体，进入修改面板，将“高度段数”改为10，将“倒角段数”改为3，“边数”改为24，让它圆滑一些；
2）在“编辑集列表”中找到“锥化”工具，单击选中，将数量设为“-0.2”负数是上小下大形状；
3）将名称改为“话筒”颜色设为绿色，以“麦克风”为文件名，保存文件到自己的文件夹；
2、创建手柄
1）选择倒角圆柱体，参数设定为：
半径20、高度200、倒角为8，选择顶视图创建一个倒角圆柱体，进入修改面板，将“高度段数”设为20，将“倒角段数”设为3，将“边数”改为24；
2）在“编辑集列表”中找到“锥化”工具，单击选中，将数量设为0.2，即上大下小形状；
3）将名称改为“手柄”颜色设为银灰色，保存一下文件；
3、创建联接
1）选择锥体工具，锥体有两个半径，半径1应该跟话筒的一样，而半径2应该跟手柄一样，这样才能把它们连接起来；
2）锥体的参数为：
半径1设为24，半径2设为38，高度33，单击创建；
3）进入修改面板，将“边数”改为24，修改名称为“联接”，颜色为面板左上角的黑灰色；
4、组装各个部件
1）由于我们都是采用键盘输入的方法创建，因而三个元件的中心都在一条竖线上，我们只要调整他们的上下关系即可；
2）选择前视图，由于手柄和联接的颜色接近背景色，不容易观察，因此需要调整视图，在“前”上单击鼠标右键，选择第一个“光滑＋高光”命令，前视图里的物体变成实心高亮度，复原的方法是再敲右键选择“线框”即可，单击视图控制区的右下角的“最大化”按钮
，将视图切换为全屏；
3）选中“联接”组件，选择Y轴变亮黄，向上移动使其刚好装在手柄上，再选择“话筒”同样将其装在“联接”上，这样麦克风的形状已经出来了，但还需要精细调节和修饰；
4）选择“倒角圆柱体”，参数设为半径38.5、高度10，倒角为1，在顶视图创建一个倒角圆柱体，将颜色设为黑色，在前视图将它套在话筒和联接的接头处；
5）同样在创建一个半径为25的倒角圆柱体，颜色设为灰色，套在联接和手柄接头处；
6）仔细调整好各个部件，全部选中后群组一下，用旋转工具使它向左倾斜一定的角度,保存一下文件；
7）对透视图渲染，观看一下自己的作品，很不错吧？
本节学习了锥化工具的使用方法，强化了键盘输入的方法，如果你成功地完成了练习，请继续学习下一课。
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十、编辑器之扭转工具
扭转工具可以让物体产生拧麻花、绳索等螺旋形状，我们通过一个制作冰淇（qi）淋例子来学习扭转工具的使用方法；
冰淇淋由雪糕和纸杯两部分组成，分别制作好后再组合到一起；
1、制作雪糕
1）选择创建面板中的“图形”按钮
，进入平面造型面板；
2）选择“星形”，键盘输入设为半径1为90、半径2为70、倒角半径1为16，在顶视图创建一个六角星；
3）进入修改面板，将名称改为“雪糕”，颜色调为左边的黄色；
4）打开编辑器列表，找到“拉伸”工具，单击选中，对六角星拉伸；
5）修改拉伸工具的参数，“数量”改为120，段数设为20，创建一个柱子；
6）再打开编辑器列表，找到“扭转”工具，对柱子进行扭转；
7）设置扭转参数，将“角度”设为180，即拧180度，“偏移”设为30，即螺旋向上集中，这时就形成了一个螺纹；
8）再打开编辑器列表，找到“锥化”工具，让螺纹产生一个尖顶；
9）修改锥化参数，将数量设为-1（负数是上小下大，尖在上面），曲率设为1，让尖弯曲得比较圆滑，这时我们就得到一个冰淇淋的造型；
10）以“冰淇淋”为文件名，保存文件到自己的文件夹；
1）选择顶视图，选择圆管工具，键盘输入设为内部半径为60，外部半径为70，高度为70，边数为32，单击创建，杯子好像有一点小了？
2）进入修改面板，将名称改为“杯子”，颜色改为蓝灰色；
3）打开编辑器列表，选择“锥化”工具，将数量设为0.32，曲率设为0.1，调整一下雪糕的位置，让雪糕装到杯子里；
4）保存一下文件，对透视图渲染，看一下
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