三维建模方法毕业论文.docx

1、三维建模方法毕业论文三维建模方法毕业论文三维建模方法摘要讣算机动画在教学领域的应用是这儿年开始的，主要用于辅助教学和辅助训 练，可提高学生的感性认识，使枯燥乏味的教学寓于生动、有趣的动画之中。尤其 在自学与教学领域的应用，山于现在的一些课程太复杂，抽象，无法向同学演示， 这对于学习者还是教育者都是个问题，网络教学，讣算机动画用于辅助教学和辅助 训练适时解决了这个问题，应用三维建模，将无法带到课堂的训练，演示用讣算机 实现。在课上老师可以形象教学，将难以理解的课程变的简单，课下同学可以将自 己理解不好的地方反复听，反复理解便于复习，牢固掌握，提高学习效率。本文 详细的阐述三维在现在生活中的应用状

2、况，发展前景和主要的实现手段。作者最终 选择3D MAX作为实现方式，着重的讲述了 3D MAX的优缺点和如何运用关键词:3D MAX；建模；笫1章绪论笫2章三维动画的应用2.1方案论证2.2 3D MAX软件介绍2.3小结笫3章3D的建模方法3.1 3D建模方法介绍3.2不同建模的不同效果和优势第4章模型的后期处理4.1标准渲染4.2灯光和摄像机参考文献第一章绪论讣算机在教学领域的应用是这儿年开始的，讣算机动画用于辅助教学和辅助训 练，可提高学生的感性认识，使枯燥乏味的教学寓于生动、有趣的动画之中。三维 计算机软件的制造的模型的表现能力越来越好，他可以帮助将复杂的课程，难以理 解的问题变得简

3、单，形象，易于理解，消化。尤其是在自学与教学领域的应用，由于现在的一些课程，如自动元件，电机拖 动原理，自动控制原理等课程十分的难懂抽象，无法向同学演示，这对于无论是学 习者还是教育者都是个问题。网络教学，计算机动画用于辅助教学和辅助训练适时 解决了这个问题，应用三维建模，将无法带到课堂的训练，演示用讣算机实现。在 课上老师可以形象教学，将难以理解的课程变的简单，课下同学可以将自己理解不 好的地方反复听，反复理解便于复习，牢固掌握，提高学习效率。计算机动画用 于辅助教学真正的适合了课程发展改革的要求，让教的行为与学的行为可以发生在 不同的空间，时间。为学生与老师都提供了便利。学校的实践层面引入

4、网络，真 正的多媒体制作涉及教学方案设计，文学脚本撰写，平面设计（美工）创意，2D、 3D的动画制作，视盲频素材采集和编辑编程方面等等，对人力资源的技术文化水 平很高要求，对制作平台要求硕件很高。我们可以充分利用已有的公网资源，充分 运用已有的权威机构专业网方面、个人特色网络、老师的饿精力更多地集中在探究 学习活动方案的设计上，更多地集中在学习者学习活动的辅导上。三维讣算机动画是采用计算机模拟现实中的三维空间物体。在讣算机中构造三 维的儿何造型，并赋予表面材料、颜色、纹理等特性，然后，设计造型的运动、变 形，灯光的种类、位置、强度及摄像机的位置，焦距，移动路径等，最终生成一系 列可动态播放的运

5、动图象，并可以将制作的动画输出到其他硬件录制设备，三维计 算机动画不仅可以模拟真实的三维空间，而且还可以产生现实世界不存在的特殊效 果。市面在流行的三维设计软件很多，但是Autodesk公司的3D Studio是继3D Studio 4.0之后的乂一个可在微机上应用的具有突破性的造型、渲染和动画的套 装软件，简称为MAX。它综合了低价格，易使用，功能更强大的特点，并带来了全 新水平的生产率，工作能力和可配置性，因而倍受世界各地动画师的和艺术家的青 睐，得到了迅速的推广和普及。我国很多字幕、动画机等公司推出的动画制作一统 均为3D Studio MAX系统。3D Studio MAX提供的造型工

6、具包括基本造型工具和高级造型工具。基本造型 工具提供立方体，球体，半球体，圆柱体、圆管、圆环，椎体和多边形。高级造型 工具可制作出山、水、波纹、波浪、颗粒及非规则形体，如：人体、植物等。三维 形体可进行扭曲，弯曲，缩放，摇摆，角度变形，雕刻和锥孔等，3D Studio MAX 提供丰富的材质和质感，并可对整个实体或部分实体进行颜色、明暗、色裹、反 射，凹凸和透明度等进行编辑，可通过设定物体、相机、光源和路径来制作动画。 物体可进行变位、旋转、缩放、伸压等变形，光源可为环境光、泛光灯、聚光灯， 并可设置任意多个相机的位置，方向和角度，也可进行灵活调整，具有动画实时预 演功能，以便及时观察物体效果

7、。此外，3D Studio MAX还支持很多特殊效果，如: 淡入淡出，模糊，光晕，星光闪烁，雾雨，声等，利用这些特技处理，可产生超乎现实生产的变幻莫测的神奇效果。可以说3DS MAX是这次毕业设讣中最理想的建模软件，它方便易学，建模效果 优良，能够满足设计需要。所以本人将采用3D MAX软件制做自动元件的各种元件 的模型。第一章，绪论。简单的称述毕业设计的目的，内容，要求，方法。通过设计的 过程对大学三年所学的专业知识有一个整体的把握，更为深入理解所学的内容。与 此同时掌握一种时下流行的技术，软件。作到学以至用，与时代同步。第二章， 要介绍3D在现实生活中的应用，发展状况，作为建模实现手段3D

8、 MAX当然有着 与众不同的优点，功能和操作手段。要想熟练的使用3D MAX就必须了解它的特 点，独到之处。所以在本章详尽的讲述了三维的发展应用，以及3D MAX的功能， 优缺点。第三章，详细的介绍三维图形的建立方法第四章，应用3D MAX建完模型后，要有一些后期处理才能得到理想的模型， 所以在这章陈述了 3D MAX的后期制作。至此本次设计完成。笫二章三维动画的应用2.1方案论证3D设计建模的方法的论证也有许多难处，建模的方法分好儿种不同的建模方法 建出来的模型会有不同的效果，有的要求建模的效果精细程度比较高，就需要使用 编辑多边形建模分出UV,有的要求不是呢么精确就用另一种方法，再论证建模

9、的 方法是要根据要求者的意思进行建模如果是高模就要考虑建模的方法的使用，和时 间的考虑，如果要求者要求的模型精确程度不高就不用精细，这是论正方案的重要 标准。2. 2 3D MAX软件介绍概述3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。在计算机里显示3d图形， 就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里，真实的三维空间，有真实的距离 空间。计算机里只是看起来很像真实世界，因此在讣算机显示的3d图形，就是让 人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小，就会形成立体感。计算机 屏幕是平面二维的，我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像，是因为显示在计 算机屏幕上时色彩灰度的不

10、同而使人眼产生视觉上的错觉，而将二维的讣算机屏幕 感知为三维图像。基于色彩学的有关知识，三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度 色，而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。这一认识被广泛应用于网页或其 他应用中对按钮、3d线条的绘制。比如要绘制的3d文字，即在原始位置显示高亮 度颜色，而在左下或右上等位置用低亮度颜色勾勒出其轮廓，这样在视觉上便会产 生3d文字的效果。具体实现时，可用完全一样的字体在不同的位置分别绘制两个 不同颜色的2d文字，只要使两个文字的坐标合适，就完全可以在视觉上产生出不 同效果的3d文字。3D软件介绍AutoCADAutoCAD (Auto Computer Aided D

11、esign)是美国 Autodesk 公司首次于 1982 年 生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维 设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事 实标准格式。简介AutoCAD是山美国Autodesk欧特克公司于_.十世纪八十年代初为微机上应用 CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行 的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操 作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践 的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不

12、断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作 站上运行，并支持分辨率由320X200到2048X1024的各种图形显示设备40多 种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普 及创造了条件。3DS MAX3ds max是当前世界上销售量最大的三维建模，动画及渲染解决方案。他将广 泛应用于视觉效果，角色动画及下一代的游戏。至今3dsnidx获得过65多个业界奖 项，而3dsmax将继承以往的成功并加入应用于角色动画的新的IK体系，为下一代 游戏设计的交互图形界面，业界应用最广的建模平台并集成了新的subdivisio

13、n表 面和多边形儿何模型，集成了新的ActiveShade及Rend er Elements功能的渲染 能力。同时3dsmax提供了与高级渲染器的连接比如mental ray和Renderman,来 产生特殊的渲染能力如全景照亮，聚焦及分布式渲染。创造丰富、复杂的可视化设计，为畅销游戏生成逼真的角色，把3D特效带到 大屏幕。Autodesk® 3ds Max®: 2008 3D建模、动画和渲染软件通过简化 处理复杂场景的过程，可以帮助设计可视化专业人员、游戏开发人员以及视觉特效 艺术家最大化他们的生产力。MayaMaya是美国Alias Wavefront公司出品的世界顶级的三维

14、动画软件，应用对象 是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易 用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。其售价高昂， 声名显赫，是制作者梦寐以求的制作工具，掌握了 Maya,会极大的提高制作效率 和品质，调节出仿真的角色动画，渲染岀电影一般的真实效果，向世界顶级动画师 迈进。Maya集成了 Alias/Wavefront最先进的动画及数字效果技术。她不仅包括一 般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲 染、运动匹配技术相结合。Maya可在Windows NI与SGI IRIX操作系统上运行。 在U前市场上用来进

15、行数字和三维制作的工具中，Maya是首选解决方案。Cinema 4D字面意思：4D电影(cinema 5sinimE n.电影院，电影)是一套山德国公司Maxon Computer开发的3D绘图软件，以及高的运算速度和 强大的渲染插件著称。Cinema 4D应用广泛，在广告、电影、工业设计、等方面都 有出色的表现，例如影片毁灭战士(Doom) 范海辛(Van Helsing)、蜘蛛侠、以及动画片极地特快、丛林总动员(Open Season)等等。它 正成为许多一流艺术家和电影公司的首选，Cinema 4D已经走向成熟。概要Cinema 4D的前身是1989年发表的软件FastRay最初只发表在

16、Amiga上，Amiga是一种早期的个人电脑系统，当时还没有图形界面。两年后，在1991年FastRay更新到了 1. 0但是，这个软件当时还并没有有涉 及到三维领域。1993年FastRay更名为CINEMA 4D 1.0,仍然在Ami师上发布。模块组件MoGraph系统:在Cinema 4d 9. 6版本中首次出现，他将提供给艺术家一个全 新的维度和方法，乂为Cinema 4D添上了一个绝对利器。它将类似矩阵式的制图模式变的极为简单有效而且极为方便，一个单一的物体，经过奇妙的排列和组 合，并且配合各种效应器的帮助，你会发现单调的简单图形也会有不可思议的效 果。毛发系统:Cinema 4d所

17、开发的毛发系统也是起今为止最强大的系统之一。Advanced Render：高级渲染模块。Cinema 4d的渲染插件非常强大何以渲染出 极为逼真的效果。BodyPaint 3D :三维纹理绘画使用这个模块可以直接在三维模型上进行绘画， 有多种笔触支持压感和图层功能，功能强大。CINEBENCH :花鸦三维动画机构是德国NIAXON公司软件亚洲测试组成员，推介使 用马克森CINEBENCH rll版本测试电脑三维制图以及动画性能，花鸦C4D近期发布 下载网址，请关注花鸦新闻资讯。Dynamics：动力学模块提供了模拟真实物理环境的功能，通过这个模拟的空间 可以实现例如重力、风力、质量、刚体、柔

18、体等效果。M0CCA:骨架系统，多用于角色设计。NET Render：网络渲染模块，可以将儿台电脑用网络连接起来，进行同时渲 染，可以大大增加渲染速度。PyroCluster：云雾系统Sketch & Toon：二维渲染插件，可以模拟二维的效果，例如马克笔效果、毛笔效果、素描效果等。Thinking Particles：粒子系统编辑版本历史Cinema 4D R10屏幕截图用Cinema 4D制作的工业设计Cinema 4D R9产品包装2006年10月4日MAXON官方网站发布了 Cinema 4D Release 10,和BodyPaint 3D R3。并已经放出截面和试用版。此次

19、在界面风格和 设讣方面做了很大的改动，整个界面以黑色调为主，包括全新的界面设计和全新的 按钮图示。新版本的Cinema4D Release 10将会包含所有插件的升级版本包括:Advanced Render高级渲染插件、MoGraph矩阵系统、M0CCA 3骨骼模块、HAIR毛发系统、 Thinking Particles粒子系统、Dynamics动力学插件、NET Render网络渲染插 件、Sketch and Toon卡通渲染模块。这次发布Cinema4D将会分成两个版本包括CINEMA 4D XL-Bundle和CINEMA 4D STUDIO-Bundle ,其中前者只集成了渲染、骨

20、骼、粒子、网络渲染，4个插 件。后者则包含了所有插件。Cinema 4D R10 Studio Bandle 动画版Cinema 4D R10 Studio Bandle包含建模、动画、渲染网络渲染、角色、粒 子以及新增的插画等模块，可以说Maxon CINEMA 4D提供了一个完整的3D创作平 台。以致Maxon的部分资深用户认为Cinema 4D : The next generation 3Danimation software ! Cinema 4D R10是一款功能超强的三维图像设计工 具,Cinema 4D所拥有强大的3D建模功能，无论是初学者还是高手都适合使用。Cinema 4D

21、还包含一个完整的修补时间线、增强造型功能，另外其光线系统提供50多种光 线和照明模式、收音机按钮式的阴影、音量噪音，增强的预览能力。XL还可以输 出各种广播级质量的图片，XL能够输出全播放品质的图片和动画（S-VHS PAL,以 16x16超取样）的图片和动画输出，此外，Cinema 4D支持多重处理、整批成像和可 输出Alpha通道，还支持超过十多种输出档案格式种外部格式如DXF、VRML、 Lightwave 和 3D Studio 的格式。MAXON公司在其二十周年纪念会上宣布CINEMA 4D 10即将问世。CINENfA 4Dv. 10的发布是MAXON公司的一个里程碑，它意味着MA

22、XON再一次改进了它的旗舰 3D建模动画渲染软件的性能，包括工作流程的改进，人物动画帮助功能等等。 MAXON的软件素来以易于使用而闻名业界。新的使用者界面。加强物件/图层管理及浏览（可以有许多方式搜寻）。更容易使用的动画工具。内建BodyPaint 3D的功能。更多样的UV编辑工具。更强大的OpenGL显示功能（只要显示卡够强，可以显示透明度、环境贴图、及 时阴影.等，节省渲算图测试的时间。及时更新算图的区域。Advanced Render 合并 Pyrocluster 所有的功能。角色动画工具MOCCA 3有许多的更动包含新的逆向骨骼关节运动及节点系统， 自动重力模拟系统，肌肉模拟系统.等

23、等。R10新特性简单列表：1） 渲染:AR升级到2. 6版，提供了类似XSI的区域交互渲染功能，同时整合了SniperPro实时渲染插件PyroCluster模块被整合进AR模块2） BP3拥有了大家一直期盼的LSCM自动拆解UV功能，优于Modo/Max的Peltingo同时山于普通C4D 一直抱怨C4D基本版居然没有基本的UV功能（所有基 本或高级的UV功能都需要购买BP模块），因此Maxon这回乾脆把BP整合进的 C4D的核心模块3） 流程:R10的主要升级重点之一，重新设计了界面，以及一直是缺陷的时间线 操作有了天翻地覆的变化，看来新的Timeline以及F-Curve吸取了所有 XS

24、I/Maya/以及MB的优点。全新的 Timeline 和 F-curve4） Mocc 全新的 Timeline 和 F-curve内置 VisualSelectora3 :RIO ft级的最重要核心，新功能包括:新的Joint的骨骼系统配合全新的 IK算法，自动蒙皮权重全新内置肌肉模拟系统，整合的Visual Selector 更灵活的物体间骨骼/权重互导。5） 其他众多细微体贴的变化,oooo包括:改进了 OpenGL预览，速度有了很 大提高，同时可以直接显示透明效果环境贴图实时阴影同时光照效果预览 更加精确增加了新的对象管理器和大家一直期盼的层功能全新的 Timeline 和 F-cu

25、rveMaxon CINEMA 4D RIO Architecture Edition 建筑版CINEMA 4D RIO 建筑版：当你已经完成最后的设计，现在你要做一些好看的图片用于介绍方案。CINEMA 4D RIO Architecture Edition建筑师版本提供了所有为你的建筑模型 创建出色效果图和动画所需要的工具。上游CAAD软件的文件能够进行无缝接入，广泛的工具和全面的预制库能够为 你的模添生气。众多的选项用于讣算出特殊效果的图片。例如卡通渲染模块能够用于创造线稿 或者草绘风格，Advanced Render模块能够用于进行照片级渲染，由于其使用热辐 射算法(全局光照明)的特有

26、仿真光弥散性能。文件导入：使用建筑师版本进行可视化表现的笫一步是导入你的CAAD文件到CINEMA 4D 中，通过导出你CAD环境(Allplan,、ArchiCAD或者VectorWorks)中的模型直接引 入C4D格式文件，完成这个步骤是非常轻松的。当你的模型进行后续的更改同样能轻松地转移到CINEMA 4D中，不论你移动了 一堵墙、添加或删除一扇窗，exchange插件能够自动识别这些变化从而自动更新 最终的效果。CINEMA 4D里的物体一样能通过XML格式转移到Allplan中。你可以使用材质 转换插件来自动地将高端的C4D材质转换为CAD材质。你已经完成了可视化表现的第一步，这简单

27、就像在数“1-2-3”。预制库：建筑师版包含了广泛的模型库和材质库，建筑师需要通过它们来创造美观的建 筑表现。拥有数量众多的室内模型库，许多是顶尖的设计师所设计的，这些模型同 样可以广泛地应用到其他应用软件中。所有的模型是被优化的以用于CINEMA 4D之中，只有使用高端的材质才能达到 美观的渲染。通过优化每一个模型的儿何构造，使之在保留完整细节的前提下使用 最少的内存，这就意味着总共56个办公室设备套装只有100, 000个多边形，只占 用了不到3M的内存虚拟漫游：CINEMA 4D Architecture Edition建筑师版其中一个令人兴奋的功能是虚拟漫游插件，通过它可以交互式地操作

28、游览你的建筑模型。虚拟漫游工具包含一个智能碰撞检测系统，使用户通过鼠标和键盘轻松地穿行 于建筑物之中。碰撞检测能够快速地从独立物体中添加或者移除（例如:一块玻 璃），并且可调台阶高度的功能可以使你攀登楼梯。虚拟漫游的碰撞轨道工具可以让用户在建筑中创造自动的漫游，出然其中的碰 撞检测会非常完美。碰撞轨道工具的碰撞检测可以保持摄像机在漫游建筑的时候不 与建筑物墙壁发生穿插。这些工具的摄像机路径可以被录制并用于后期的动画渲染，这是创建真实浏览 动画的完美工具。CINEMA 4D:强大，专业，易用的3D软件第10代产品，20年优异表现Cinema 4D软件是Maxon公司引以为豪的代表作。这是个功能异

29、常强大操作 却极为简易的软件。该软件的推出，自2004年R9版本的推出后，其功能大大完 善，已引起业界的极大关注及无数赞誉，被业界誉为“新一代的三维动画制作软 件”，并开始大量应用于各类大片中。2006年的最新版本R10的推出，更被广 大用户誉为“革命性的升级”。现在，无论你是拍摄电影、电视、游戏开发、医学 成像、工业、建筑设计、印刷设计或网络制图，CinemalD都将以其丰富的工具包 为您带来比其它3D软件更多的帮助和更高的效率。与众所周知的其它3D软件一样（如Maya、Softimage XS I、3D Max 等），Cinema 4D同样具备高端3D动画软件的所有功能。所不同的是在研发过

30、程 中，Cinema 4D的工程师更加注重工作流程的流畅性、舒适性、合理性、易用性 和高效性。因此，使用Cinema 4D会让设讣师在创作设计时感到非常轻松愉快， 赏心悦LI,在使用过程中更加得心应手，有更多的精力置于创作之中，即使是新用 户，也会感觉到Cinema 4D的上手非常容易。PoserPoser是Metacreations公司推出的一款三维动物、人体造型和三维人体动画 制作的极品软件。用过Poser 2与Poser3的朋友一定能感受到Poser的人体设计 和动画制作是那么的轻松自如，制作出的作品乂是那么生动。而今Poser更能为你 的三维人体造型增添发型、衣服、饰品等装饰。让你的设

31、计与创意轻松展现。Softimage XSISoftimage XSI是动画制作的顶级软件，和同类比起来最大的优点是输出质量 好，原因是它集成了 metdlwy渲染器，后来发展到增加了非线功能的XSI,更是 hollywood的利器。RhinoRhino是是美国Robert McNeel &Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软 件，它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领 域。其设计团队是原ALIASDesign Studio设计程序师,其Beta测试版即推出以 来，历经一年半的测试，是有历以来态度最严谨的网上测试。它能轻易整合3DS MAX与Softimag

32、e的模型功能部分，对要求精细、弹性与复杂的3DNURBS模型，有点石成 金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于儿乎所有3D 软件，尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果，故使用3DMAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini Lightwave 等 3D 设计人员不可不学习使 用。LightWave 3D山美国NewTek公司开发的LightWave3D是一款高性价比的三维动画制作软件， 它的功能非常强大，是业界为数不多的儿款重量级三维动画软件之一。LightWave3D从有趣的AMIGA开始,发展到今天的8. 5版本，已经成为一款功能非常强大的三维动画Lightwave 3Dabb 软件，支持WINDOWS 98 / NT