3DSMAX8实用教程第789讲解Word格式.docx
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而面片本来就是曲面,它由线条直线直接生成。
3dsMax8对面片建模的方法进行了很多改进,使用更加方便。
3dsMax8系统直接创建的面片有两种:
四边形面片和三角形面片,也就是面片栅格的两种内部组成形式。
阶段2四边形面片
四边形面片和三角形面片使用方法差不多,但是四边形面片适合用于光滑表面的建模。
创建四边形面片的具体操作如下。
(1)切换至创建命令面板,单击“几何体”按钮,在“几何体类型”下拉列表框中选中“面片栅格”选项,然后单击四边形面片按钮。
(2)在视图中单击并拖曳鼠标,即可在相应的位置创建出一块四边形面片。
小贴士
在创建内效果图模型时,可以使用面片对象作为单面建模,以禁烧模型的面片数。
阶段3三角形面片
在创建面片和四边形面片的创建方法一致,在面片边缘需要趋于尖锐的地方,适合用三角形面片。
三角形面片比四边形面片更为简单,取消了长度分段和宽度分段两个参数。
任务2NURBS曲面
NURBS曲面是3dsMAX8重要的建模方式,通常用于人体、汽车、生物曲面等的建模造型。
笨任务主要介绍NURBS这一重要的建模方式,并通过实例讲述NURBS曲面建模的编辑方法。
NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的简称,即非一致性有理基本样条曲线。
它是一种比较高级的曲面描述方式,特别在描述复杂的有机曲面对象的时候。
阶段1 点曲面的创建
在“NURBS”面板中,点曲面的创建的重要作用在于可以通过点来创建曲线,进而创建出曲面。
例如选中多个独立点后,可以通过这些点连接起来形成曲线,然后通过曲线来创建出新的NURBS曲面。
创建点的具体操作步骤如下。
(1)切换至创建命令面板,在“几何体类型”下拉列表框中选择“NURBS曲面”选项,单击点曲面按钮,在顶视图中创建一个点曲面。
(2)切换至修改命令面板,单击“创建点”按钮,移动鼠标至顶视图中。
单击鼠标左键即可下载曲面中创建一个曲面点。
阶段2 CV曲面创建
NURBS还可以利用节点生成曲线,在利用曲线生成曲面,将生成的曲面结合起来,就构成了三维模型。
NURBS面板上包括了17个曲面创建按钮,三维角色动画中生物模型就经常使用其中的U轴放样。
切换至创建命令面板,在“几何体类型”下拉列表框中选择“NURBS曲面”选项,单击CV曲面按钮,在顶视图中创建一个CV曲面。
任务3复合对象
合成对象的创建很频繁,它是3dsMax8建模常用的方法之一。
利用复合对象能够实现复杂物体的建模,班阔变形、散布、连接、布尔、放样操作等。
本任务介绍复合对象的操作方法。
阶段1变形
变形主要是将一种物体逐渐变为另一种物体,这种方法在动画中经常使用,这种变形不是简单地从一种物体转变为另外一种物体,而是逐渐发生变换。
使用变形的具体操作如下。
(1)在创建命令面板中单击“几何体”按钮,单击长方体按钮,在透视图中创建两个大小不同的长方体,如图7-7所示。
(2)选中小的长方体,在创建命令面板中选择“复合对象”选项,如图7-8所示。
(3)单击“对象类型”展卷栏中的“变形”按钮,单击“拾取目标”按钮,在视图中选择大的长方体,即可观看到小长方体的变形效果,如图7-9所示。
在参数卷栏中,各种参数的含义如下。
拾取目标:
在视图中获得要进行变形的目标物体。
当前对象:
用于设置参与变形操作的物体
变形目标名称:
该列表框显示的物体是所有处于编辑状态中的变形目标物体
创建变形关键点:
建立变形动画关键帧,需配合动画编辑的时间滑块按钮使用。
删除变形目标:
可以删除处于编辑状态的目标物体。
阶段2散布
散布物体时由一个物体上组成的复合对象,所以散布操作至少需要两个对象,一个源物体,一个分布物体。
使用散布的具体操作步骤如下。
(1)切换至创建命令面板中,在透视图中创建一个球体和长方体,如图7-10所示。
(2)选中球体,然后选择“几何体类型”下列表框中的“复合对象”选项,如图7-11所示
(3)单击“散布”按钮,然后单击“拾取分布对象”按钮。
选中透视图中的长方体,即可完成散布对象的创建,如图7-12所示。
(4)将“源对象参数”选项区中的“重复数”设置为50,得到如图7-13所示的效果。
在参数展卷栏中,各参数的含义如下。
重复数:
源物体的重复数量。
基础比例:
表示源物体在分布物体上大小的比例。
顶点混乱度:
用来设定源物体大的混乱度,混乱度越大,表示外观越混乱。
动画偏移:
设定动态效果中源物体产生的平移效果。
阶段3一致
一致复合对象是一个物体遵从另一个物体的表面造型。
也就是说,将一个物体的顶点在另一个物体上进行投影产生的形新物体。
使用一致的具体操作如下。
(1)切换至创建命令面板,选择“标准基本体”选项,在任意视图中创建一个长方体和一个圆环,如图7-14所示。
(2)选择切角长方体,单击鼠标右键,在弹出的快捷键菜单中选择“切换为”→“转换为可编辑网格”命令,将切角长方体转换为可编辑网格,如图7-15所示。
(3)使用相同的方法,将圆环也转换为可编辑网格。
(4)选中圆环对象,然后选择“复合对象”选项,单击“一致”按钮,在“顶点投影方向”选项区中“指向包裹对象轴”单击按钮,如图7-16所示。
(5)在“拾取包裹到对象”展卷栏中单击“拾取包裹对象”按钮,然后单击长方体,如图7-17所示。
在“参数”展卷栏中,各参数的含义如下。
使用活动视口:
物体的投影方向会以当前激活视图中的方向来确定。
重新计算投影:
单击该按钮后,系统会重新计算投影方向。
使用任何对象的Z轴:
选中该单击按钮后,投影操作会以选中的物体的Z轴方向进行。
拾取Z轴对象:
可以选中进行Z轴方向投影的物体。
如果要对物体进行“一致”操作,首先应该将指定的物体换为可编辑的网格对象。
其他的复合对象的使用方法与上述方法类型,下面就简单介绍一下各自的功能。
连接:
是将两个不闭合的物体连接成同一个物体。
所谓不闭合即是表面的有空洞,没有完全封闭的物体。
水滴网格:
主要是模拟附着在某些物体表面的液体,它可以使对象看上去非常柔滑,像流体一样。
这种复合对象可以是几何体,也可以是以后要讲到的粒子系统。
图形合并:
是将网格物体与一个或多个二维造型物体进行编辑,在网格物体上描绘凸出的二维物体的轮廓,或是在网格物体表面凹出陷出二维造型物体的外形。
这种物体经常用于浮雕、印章、立体地形图等。
地形:
主要用于创建地形,用常规的编辑方法创建地形这种有一定随机性的物体是比较困难的。
地形完全是由样条曲线创建的,其原理主要用于不同的封闭式曲线表示地形的不同高度的横截面来创建出现出地形的外观。
网格化:
主要是将对象转化为网格面,网格面能够转化为一些过程化的对象,比如粒子系统增加一个实体化的虚拟操作对象,针对这个实体化对象使用一些编辑器,其效果体现出最初的过程化对象上。
阶段4布尔运算
布尔运算,就是通过针对两个重叠的对象进行布尔操作,从而创建一个新的物体。
使用布尔运算可以通过对物体进行并集、差集和交集处理,创建出各种复杂的对象形状。
进行布尔运算的操作包括并集、交集、差集运算(A-B)、差集运算(B-A)和切割5种方式,如图7-18所示。
1.并集
并集操作用于将两个对象合并为一个对象。
先选择一个对象(在“参数”展卷栏中先选择的对象称为A对象),然后单击“布尔”按钮,在“拾取对象”展卷栏中,单击“拾取操作对象B”按钮,然后在视图中选择第二个对象,完成布尔操作。
2.交集
交集操作用于从两个对象的重叠部分创建一个新对象。
此操作的过程与并集操作一样。
3.差集运算
差集运算操作用于从一个对象中减去与另一个对象的重叠部分。
在操作过程中,对象的选择顺序不同会导致操作结果不同。
差集运算包括差集运算(A-B)和差集运算(B-A)两种方式。
4.切割
切割操作中有4项,包括优化、分割、删除内部和删除外部。
“优化”选项作用于选择的对象与运算物体B相交的新边。
“分割”选项实际上将网格对象划分为单个的图元。
“删除内部”和“删除外部”是“分割”选项的变形。
进行布尔操作的具体方法如下。
(1)首先创建一个长方体和一个圆柱体,在“参数”展卷栏中的“几何体类型”下拉列表框中选择“复合对象”命令,如图7-19所示。
(2)选择圆柱体对象,单击“布尔”按钮,再单击“拾取操作对象B”按钮,然后在视图中单击长方体,即可完成长方体与圆柱体之间的布尔操作,如图7-20所示。
在进行布尔操作时,千万别将目标对象和源对象弄反了,否则得不到想要的效果。
阶段5放样对象
放样操作通常是针对若干个二维图形的。
创建一个放样对象,至少一个放样对象,至少需要有2个样条曲线二维图形,并将其中一个定义为放样路径,将另一个定义为相交截面。
在放样的操作过程中,选择视图中的一条样条曲线后,单击“获取路径”或“获取图形”按钮,再拾取视图中的另一条样条曲线。
如果单击“获取路径”按钮,那么先选择的样条曲线将作为相交截面,后选择的样条曲线将作为路径,如果单击“获取图形”按钮,那么先选择的样条曲线作为路径,后选择的样条曲线将作为相交截面。
在放样对象的参数展卷栏中,包括三个展卷参数:
曲面、路径和蒙皮,如图7-21所示。
1.曲面参数展卷栏
在这个展卷栏的“平滑”选项组中,包括了“平滑长度”和“平滑宽度”两个复选项框,用以控制放样对象光滑的方式,如图7-22所示。
2.路径参数展卷栏
在这个展卷栏中,通过对“路径”选项设置不同的参数,可以在路径中的不同位置添加截面,如果,如图7-23所示。
在不同的路径中拾取不同的放样截面,获得的放样对象将具有多种形状。
3.蒙皮参数展卷栏
这个展卷栏主要用于控制放样对象的显示状况,如图7-24所示。
“封口”选项组中的“封口始端”和“封口末端”选项,用于控制放样对象的两端是否封盖。
“选项”选项组中的“优化图形”选项,用于优化放样对象的网格密度。
进行放样操作的具体方法如下。
(1)在顶视图中创建两个二维图形。
(2)选择视图中的螺旋线作为放样路径,单击“几何体”按钮,在“几何体类型”下拉表中选择“复合对象”选项,然后单击“放样”按钮,如图7-25所示。
(3)单击“创建方法”展卷栏中的“获取按钮”,然后拾取视图中作为放样图形的星形对象,如果7-26所示。
上机实战
在本节中将安排创建旋转椅模型的实例,使读者在实际的动手操作中,熟练掌握各种模型的创建方法,如图7-27所示。
(1)在顶视图中创建一个切角长方体,然后在顶视图中将切角长方体沿着Y轴旋转,如图7-28所示。
这里增加各个方向的段数值是为了在后面能够顺利地进行弯曲和FFD变形操作
(2)为切角长方体添加“Bwnd(弯曲)”修改器,参数设置及得到的弯曲效果如图7-29所示。
(3)继续为切角长方体添加“FFD(长方体)”修改器,在“FFD参数”展卷栏中单击“设置点数”按钮,然后在打开的“设置FFD尺寸”对话框中进行参数设置,如图7-30所示。
在“设置FFD尺寸”对话框中可以自定义长度、宽度和高度的点数,点数设置越多,对物体的调节越精细,但同时也增加了调节的难度。
(4)对“FFD(长方体)”修改器中的控制点进行调整,使切角长方体变为如图7-31所示的形状。
(5)在顶视图中创建一个切角长方体,然后将其拖放到如图7-32所示的位置。
(6)在左视图中创建一个形状如图7-33(左)所示的矩形,然后在前视图中创建一根形状如图7-33(右)所示的线条。
(7)在“几何体类型”下拉列表框中选择“复合对象”选项,单击“放样”按钮,单击“获取图形”按钮,然后用鼠标拾取场景中的矩形。
(8)将放样对象复制一次,将复制所得的对象放置在如图7-34所示的位置。
(9)在顶视图中创建一个切角长方体,在修改器列表中选择“FFD4X4X4”的命令,进入“控制点”子对象层级,在视图中调整各个控制点的位置,如图7-35所示。
(10)将修改后的切角长方体复制一次,然后将复制得到的对象放置在如图7-36所示的位置。
(11)在顶视图中创建一个圆柱体换和一个圆环,然后分别拖放到如图7-36所示的位置
(12)选择线条工具,在前视图中绘制如图7-38(上)所示的线条,然后在左视图中绘制一个椭圆,最后进行放样操作,得到如图7-38(下)所示的效果。
(13)旋转并复制放样对象,得到本实例的最终效果,如图7-39所示。
本章小结
本章主要介绍了3dMax8面片建模的方法,了解了面片栅格,NURBS曲面建模的编辑方法,以及复合对象的运用,并通过上级实战更好地应用于操作中。
本章习题
1.填空题
(1)3dMax8系统直接创建的面片有两种:
和,也就是面片栅格的两种内部组成形式。
(2)创建一个放样对象,至少需要有个样条曲线二维图形,并将其中一个定义为
,将另一个定义为。
2、选择题
(1)NURBS面板上包括了()个曲面创建按钮。
A.15B.17
C.16D.18
(2)利用复合对象能够实现复杂物体的建模,包括()等操作。
A.变形B.散布
C.连接D.布尔
3.问答题
(1)什么是面片建模,它有哪些优点?
(2)什么是布尔运算,它有什么用途?
(3)3dMax8系统直接创建的面片有几种?
分别是什么?
(4)如何创建出新的NURBS曲面?
(5)切割操作中包括哪4个选项?
(6)在放样对象的参数展卷栏中,包括3个展卷参数,分别是哪3个?
第8章材质与贴图
学会材质编辑器、学会材质贴图、学会贴图坐标的应用
任务1认识材质编辑器:
1、材质的构成2、灯光与材质的关系3、材质样本球4、材质编辑器工具栏5、材质编辑器参数控制区
任务2认识材质贴图:
1、位图贴图2、棋盘格贴图3、渐变贴图4、噪波贴图
教学重点:
任务3贴图坐标的运用:
1、贴图坐标2、贴图坐标修改编辑器
本章导读
本章主要介绍了3dsMsx8的材质与贴图的编辑方法,讲解了材质样本球、常用贴图的贴图坐标的应用。
认识材质编辑器
认识材质贴图
贴图坐标的应用
任务1认识材质编辑器
材质的编辑是表现效果图的一个非常重要的环节,用户可以通过材质的编辑使物体表面的质感带到理想的状态。
本任务主要介绍材质编辑器的基础知识。
材质用于描述对象如何反射或透射光灯。
在材质中,贴图可以用做模拟纹理、应用设计、反射、折射和其他效果(贴图也可以用作环境和投射灯光)。
高超的贴图技术是制作仿真材质的关键,也是最终决定渲染效果的关键。
在3dsMax8中,材质的创建和编辑是在材质编辑器中完成的,用户可以在材质编辑器中对材质进行随身所欲的设计。
单击主工具栏上的“材质编辑器”按钮,或着执行“渲染”→“材质编辑器”命令,将打开“材质编辑器”对话框,如图8-1所示。
材质编辑器主要包括材质本球、工具栏和参数展卷栏3大部分,这几个部分在编辑材质的过程中,会经常用到。
阶段1材质的构成
所谓材质的构成是用于描述材质视觉上和光学上的属性,主要包括颜色构成、明暗器、自发光和不透明度,另外使用的阴影类型不同,标准材质的构成也有所不同。
1.颜色构成
一个“单一颜色”的表面由光影的作用通常会反映出多种颜色,3dsMax8中的绝大部分标准材质是通过4种颜色构成的。
环境光(Amdient):
物光而体阴影区域的颜色,当由环境而不是直接光照明时,这种颜色就是对象反射的颜色。
场景中的阴影颜色不会避光颜色暗。
这就是为什么要将环境光设置为黑色或非常暗的颜色的原因,如图8-2所示。
环境光颜色的选择取决于灯光的种类:
对于适度的室内灯光,环境颜色可能是较暗的漫反射颜色,但是对于明亮的室内灯光和日光,其可能是主(主要)光源的补充。
高光颜色应该与主要光源的颜色相同,或者是高值、低饱和度和满反色颜色。
漫反射(Diffuse):
普通照明情况下对象反映的颜色。
一般提及对象的颜色时,通常指的是漫反射颜色,如图8-3所示。
高光反射(Specular):
高光反色是发光表面高光显示的颜色,高光适用于着凉对象表明面的灯光的反色。
为了获得自然的效果,可以对高光反色颜色进行设置,使其与主光源的颜色相同,从而生成一种无光效果,如图8-4所示。
也可以将高光反色颜色设置为比较高的颜色值,并降低漫反射的饱和度,是两种颜色的对比度加大以突出对象的高光,如图8-5所示。
过滤色(FilterColor):
过滤色是光线穿过物体所投射的颜色,只有当物体不透明属性低于100%时才会出现。
它是对象的一种物理属性,可以过滤某些特定的颜色,但是允许其他颜色的通过,一般用于模拟板彩色玻璃,如图8-6所示。
2.明暗器
不同的明暗器(Shader)类型对标准材质的高光控制各不相同,但大部分都要通过如光泽度(Glossiness)高光级别(SpecularColor)等参数来控制。
在3dsMax8中系统提供了以下几种明暗器:
各向异性(Anisotropac):
创建带有非圆和“各向异性”高光的曲面;
适用于对头发、玻璃或金属建模。
Blinn:
是最常用的明暗器,它能创建带有一些发头度的平滑曲面。
金属(Metal):
用于创建有光泽的金属效果。
多层(Multi-Layer):
通过层级两个各向异性高光,创建比个向异性更复杂的高光,但他不能用于光线跟踪类型的材质。
Oren-Nayar-Blinn:
创建平滑的无光曲面,如织物或陶瓦,类似于Blinn.
Phong:
创建带有一些发光度的平滑曲面,与Binn类似,但是也不处理高光(特别是掠射高光)。
Strauss:
创建非金属和金属曲面,拥有一组简单的控件,不能用于光线跟踪材质。
半透明明暗器:
半透明明暗器类似于Blinn明暗器,但是他还可以用于指定半透明度,再次光线穿过材质的将散射。
可以使用半透明来模拟被霜覆盖的和侵湿的玻璃。
它也不能用于光线跟踪材质。
3.自发光
自发光可以使用漫反射颜色替换曲面上任何阴影,从而创建白炽效果。
阴影可以完全被漫反射颜色替换,从而产生自然光效果。
如果不使用环境效果,则只有灯光才能照亮场景。
渲染时,这些灯光不会出现,用户可以在代表照明的对象上使用自发光材质,以便提供汽车栀灯这样的照明设备。
通过自发光贴图,可以是贴图影响自发光曲面不同区域的强度,同其他很多贴图一样,只有贴图值得强度才会影响自发光。
白色贴图的强度最大,而黑色贴图会完全阻碍发光,如图8-7所示。
通常,设计自发光贴图以满足漫反射贴图要求不失为一种理想的贴图方法。
列如,漫反射贴图可能使用小型的黄色矩形表示窗口,而自发光贴图由与之匹配的黑底白色矩形组成,可以照亮黄色窗口。
为了将对象作为实际光源(列如,建立霓虹灯模型的样条线,)清结合使用扫描线渲染器、光度学灯光和光能传递解决方案,然后制定高级照明覆盖材质,以便使对象发光。
自发光可以模拟物体从内部进行发光的效果。
4.不透明度
不透明度是物体的向对透明度,降低不透明度,物体会变得更加透明,如图8-8所示。
阶段2灯光与材质的关系
制作材质时不仅要了解物体本身的物质属性,还要了解它们的受光特征。
灯光照射到物体表面的强度决定了材质颜色显示的强度,因此物体最后渲染的色彩是通过其表面材质和受光情况共同决定的。
以下3个因素会影响灯光照射在物体上的强度。
灯光强度:
灯光光源所设置的强度。
灯光越强,场景就越亮。
入射角度:
光线与表面法线间的夹角称为入射角,入射角越大,物体表面与光源的偏斜角度越大,照射到表面上的光强度越弱,表面越暗。
当入射角为0时(灯光垂直射向物体表面),表面接受到完全强度的灯光照明(灯光没有设置衰减)。
全部值是灯光倍增值(Multiplier)乘以表面值,默认的倍增值为1.0,表面值由表面颜色的HVS值构成。
距离:
灯光会随着距离的增加而减弱,即衰减(Attenuation)现象。
默认状态下,灯光的衰减是关闭的,此时灯光的强度不受距离的影响。
另外,照射到材质灯光上的类型决定了物体表面所呈现的效果。
灯光照射下的物体有以下3种颜色成分:
环境光颜色:
出现在只受环境光影响的表面(处于阴影处的表面)。
漫反射光颜色:
出现在灯光直接照射的表面上,之所以成为“漫反射光”,因为照射到光线物体表面上的光线沿不同的方向反射出去,换句话说也就是光源的反射。
高光颜色:
出现在视角与入射角相同的位置,相对于观察或摄像机,灯光的入射角很大时通常会出现高光(也就是说光纤几乎与表面平行时)。
光泽表面会完全或近乎完全地反射周围的环境,在模拟这些表面时,应当使用反射贴图或光线跟踪。
三种颜色成分在边缘位置相互融合,阴影色与过渡色之间根据设置的阴影类型进行计算,过渡色与高光之间则通过标准材质的高光控制来设置融合程度。
阶段3材质样本球
在“材质编辑器”对话框中,存放着24个材质样本球。
在默认状态下,显示了其中6个材质样本球;
当6个材质样本球不够用时,可以将鼠标停留在两个样本框的边界处,当光标呈现出手状时,按住鼠标左键不放进行上下或左右拖动,即可显示其他材质样本球。
如果要将材质编辑器中的24个材质样本球全部显示出来,可以在材质样本球上右击,在弹出的快捷菜单中选择“6*4示例窗”选项,即可将24个材质样本球全部显示出来。
每个材质样本球之间是相互独立存在的。
当材质样本球周围有白色的框线环绕时,表明此材质正处于编辑状态。
使用同样的方法,将没有编辑过的材质样本球属性复制到编辑过的材质样本球上,便可以删除不再需要的材质样本。
材质有同步于非同步之分,当材质样本球四周有白色的小三角形时,这种材质就是同步材质。
图8-11中第二个材质样本球是同步材质,其他材质样本球是非同步材质。
当同步材质被编辑时,场景中相应物体的材质同样也将被编辑,也就是说材质样本球与场景中相应物体上的材质是同时被改变的。
对非同步材质的编辑,则不会影响到场景中物体上的材质变化。
当一个材质样本球被指定给场景中的一个物体后,如果想改变这个同步材质样本球,又不想
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