3dMax 第2讲.docx
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3dMax第2讲
§第三讲《对象的选择与变换》
一、教学目标
掌握对象的选择和各种变换方法。
二、教学重点
1.对象的基本变换。
2.对象的复制。
3.对象的对齐。
4.坐标系和坐标中心。
三、教学难点
1.对象的复制。
2.坐标系和坐标中心。
四、教学内容和要点
1.对象的选择。
2.对象的基本变换。
3.对象的复制。
4.对象的对齐。
5.坐标系和坐标中心。
五.采用的教学方法和手段
教学方法(如:
讲述法、讨论法、实验法等):
讲述法。
教学手段(如:
挂图、模型、仪器、投影、幻灯等):
投影。
一、对象的选择
在3dsmax中,只有先选择对象,才能对对象进行修改、编辑等。
3dsmax为用户提供了多种选择对象的工具,包括Edit菜单中的“全选”、“全部不选”、“反选”等。
同时,在主工具条中还有一些用来选择和变换对象的按钮,如图3-1。
在图中有的图标右下角有一个小三角,这表明下面还隐藏着其他选项。
如
、。
在这两个隐藏的图标下也是用来选择和变换对象的工具。
图3-1
其中的选择过滤器(SelectFilter)编辑框用于过滤要选择的对象,单击编辑框的下拉箭头,就出现一个下拉列表,他们表示各个选择对象的类型。
1、选择一个对象
选择对象最简单的方法是使用选择工具在视口中单击。
仅仅用来选择对象,单击即可选择一个对象。
、
、
、
四种不同的区域选择方式。
即矩形方式、圆形方式、自由多边形方式、套索方式。
根据名字选择对象。
、
交叉选择方式/窗口选择方式。
2、选择多个对象
有的时候要对选择多个对象或者从选择对象中取消对某个对象的选择。
Ctrl+单击对象,则所单击对象都被加入选择集中。
Ctrl或Alt+单击被选择对象,则所单击被选择对象就取消了选择。
在要选择的一组对象周围单击并拖拽,画出一个完全包围对象的区域。
当时放鼠标左键的时候,框内对象被选择。
3、根据名称来选择
单击主工具栏中的
“按名称选择(Selectbyname)”按钮,(或单击键盘上H键)出现“选择对象(SelectObjects)”对话框,该对话框显示场景中所有对象的列表。
操作实例:
●绘制一组基本三维几何体;
●单击主工具栏中的“按名称选择(Selectbyname)”按钮,出现“选择对象(SelectObjects)”对话框;
●在对话框中单击某个对象的名字,按下键盘Ctrl键,再单击某个对象的名字,观察效果;
●在对话框中单击“选择(Select)”按钮。
对话框消失,场景中的对象被选中;
●单击键盘上H键,出现“选择对象(SelectObjects)”对话框;
●在对话框中单击某个对象的名字,按下键盘Shift键,再单击某个对象的名字,观察效果;
●在对话框中单击“选择(Select)”按钮。
对话框消失,场景中的对象被选中。
注意:
如果场景中对象比较多,会经常使用“按名称选择(Selectbyname)”功能,这就要求合理地命名对象。
如果对象名组织不好,则选择起来非常困难。
4、对象的锁定
在3dsmax中,要想对被选择的对象进行操作而不至于在操作过程中出现对其他对象进行误操作,那么就可以将被选择对象锁定。
首先,选择所需进行操作的对象,按下界面下方信息提示区的“选择锁定切换(LockSelectionSet)”按钮
,这样被选择对象就被锁定。
技巧:
单击空格键可以打开/关闭“选择锁定切换(LockSelectionSet)”按钮的设定
5、选择集(SelectionSets)和组(Group)
选择集允许给一组对象的集合指定一个名字。
由于经常需要对一组对象进行变换等操作,所以当定义选择集后,就可以通过一次操作选择一组对象。
操作实例:
●绘制一组基本三维几何体;
●选择其中的多个对象,并单击状态栏中的“选择锁定切换(LockSelectionSet)”按钮,此时不能再选择其它对象;
●在主工具栏中将鼠标光标移动到“命名选择集(NamedSelectionSets)”输入区域,键入MySelection1,并回车;
●单击空格键关闭“选择锁定切换(LockSelectionSet)”按钮的设定,并单击视口中其它位置,取消选择;
●在主工具栏中单击“命名选择集(NamedSelectionSets)”输入区域向下的箭头,在弹出的列表中选取MySelection1,则刚才选择的对象再次被选中。
注意:
设定选择集后,选择集中的每个对象可以单独选择,则“选择对象(SelectObjects)”对话框中,仍然作为个体被选择。
在“选择对象(SelectObjects)”对话框中也有一个“选择集(SelectionSets)”列表。
组也被用来在场景中组织多个对象,但组与选择集有许多不同之处:
✓当创建一个组后,组成组的多个对象被作为一个对象来处理。
✓在对象列表中显示组的名称,并用中括号括了起来,不再显示组中单击对象的名称。
✓当单击选择组中的任何一个对象后,整个组被选择。
✓要编辑组内的单个对象,需要打开组。
组主要用来建模,而不是用来制作动画。
操作实例:
●绘制一组基本三维几何体;
●选择其中的多个对象,在菜单栏选取“组/成组”(Group/Group),出现“组(Group)”对话框;
●在对话框的“组名(Groupname)”区域,输入MyGroup1,并单击“确定(OK)”按钮;
●观察“修改(Modify)”面板上的“名称和颜色(NameandColor)”区域,按键盘上的H键,观察“选择对象(SelectObjects)”对话框;
●选择MyGroup1,在菜单栏选取“组/解组”(Group/UnGroup),组被取消;
●按键盘上的H键,观察“选择对象(SelectObjects)”对话框。
二、对象的变换
对象的移动、旋转和缩放称为对象的变换。
1、基本变换
主工具栏中的基本变换工具有:
选择并移动SelectandMove
选择并旋转SelectandRotate
选择并等比例缩放SelectandUniformScale
选择并不等比例缩放SelectandNon-uniformScale
选择并挤压缩放SelectandSqash
选择对象后,每个对象上都显示一个有X、Y、Z,3个轴的坐标系的图标。
坐标系的原点就是轴心点。
当选择变换工具后,坐标系将变成变换Gizmo。
不同的变换有不同的Gizmo。
使用右键在主工具栏单击
、
或
变换工具,可以打开“移动变换输入(MoveTransformType-In)”、“旋转变换输入(RotateTransformType-In)”、“缩放变换输入(ScaleTransformType-In)”对话框,通过对话框可以进行变换数值的输入。
“移动变换输入(MoveTransformType-In)”对话框由两个数字栏组成。
一栏是“绝对:
世界”(Absolute:
World),表示世界坐标系下绝对坐标位置;另外一栏是“偏移:
屏幕”(Offset:
Screen)(选择的坐标系不同,可能有不同的显示),表示当前所选坐标系下,相对于当前位置的偏移。
不同的变换工具,对话框的内容会有所不同。
操作实例:
●绘制一个“茶壶”(Teapot)和一个“长方体”(Box);
●在主工具栏选择“选择并移动”(SelectandMove)按钮,对“长方体”(Box)沿不同的坐标轴和坐标面进行平移;打开“移动变换输入(MoveTransformType-In)”对话框分别在“绝对:
世界”(Absolute:
World)栏和“偏移:
屏幕”(Offset:
Screen)栏输入数值,观察效果;
●在主工具栏选择“选择并旋转”(SelectandRotate)按钮,对“茶壶”(Teapot)沿不同的坐标轴进行旋转;打开“旋转变换输入(RotateTransformType-In)”对话框分别在“绝对:
世界”(Absolute:
World)栏和“偏移:
屏幕”(Offset:
Screen)栏输入数值,观察效果;
●在主工具栏选择SelectandUniformScale按钮,对“茶壶”(Teapot)沿不同的坐标轴和坐标面进行缩放;打开“缩放变换输入(ScaleTransformType-In)”对话框分别在“绝对:
局部”(Absolute:
Location)栏和“偏移:
屏幕”(Offset:
Screen)栏输入数值,观察效果。
2、坐标系和坐标轴心
3dsmax提供的工作环境是一个虚拟的三维空间,有多种坐标表示方法,用户可以根据操作的需要,随时改变坐标的设定方法,以便于精确定位对象和确定旋转角度。
在3dsmax中系统默认的坐标系是View视图坐标系,用户设定坐标系统可以在“参考坐标系”(ReferenceCoordinateSystem)下拉列表中进行。
1)“屏幕(Screen)”坐标系
“屏幕(Screen)”坐标系适用于正交视图,它将根据所激活的视图来定义坐标轴的方向,X轴将永远在家伙视图的水平方向,Y轴将永远在垂直方向,而Z轴将永远垂直于视图向屏幕外。
例如,在激活的顶视图(Top)中,对象的坐标系为水平方向X轴,Y轴为垂直方向,但在前视图(Front)和左视图(Left)视图中的坐标则代表激活视图中的坐标,当激活其他视图时,屏幕(Screen)坐标系也将随之改变。
2)“世界(World)”坐标系
“世界(World)”坐标系使用世界坐标定义的方向。
在3dsmax的工作界面上,从正前方看,X轴向水平方向延伸,Z轴则向垂直方向延伸,而Y轴则向场景中延伸,当采用“World”坐标系后,无论在哪个视图,其坐标轴的方向将永远不会改变。
3)“视图(View)”坐标系
“视图(View)”坐标系是“世界(World)”和“屏幕(Screen)”坐标系的混合,也是最常用的一种坐标系。
在正交视图中使用屏幕坐标系,在非正交视图中将切换为世界坐标系。
4)“拾取(Pick)”坐标系
“拾取(Pick)”坐标系能使用任何场景中所选择对象的坐标系,这是一个非常有用的坐标系,通过拾取视图中的任意一对象,以所选对象的自身坐标系为当前坐标系,使用的时候先选择“拾取(Pick)”坐标系,然后用鼠标在视图中选择一个单独物体,该物体的坐标系就变为当前坐标系。
例如,要想管状体沿着长方体下滑,可以在工具栏上选择选择“拾取(Pick)”坐标系,然后单击长方体,这时坐标系就变成
(使用长方体的自身的坐标系作为变换坐标系),选择移动管状体时,管状体就会沿着长方体下滑。
5)“父(Parent)”坐标系
“父(Parent)”坐标系的工作方法与拾取坐标系相同,但它使用选取对象所连接的父对象坐标系,如果选定的对象没有父对象,就使用世界坐标系。
6)“局部(Local)”坐标系
“局部(Local)”坐标系是物体对象以自身的坐标位置为坐标中心的坐标系统。
在3dsmax动画制作中,局部坐标系统的使用是很常见的,也是非常有用的。
7)“万向(Gimbal)”坐标系
“万向(Gimbal)”坐标系,选择此坐标系时,在旋转时会根据X,Y,Z轴的顺序各坐标轴相互影响。
例如,当旋转Z轴时,会影响到Y轴和X轴的方向;当旋转Y轴时,会影响到X轴的方向;当旋转X轴时,将不会影响到其他任何轴的方向。
8)“栅格(Grid)”坐标系
“栅格(Grid)”坐标系以栅格方向为基准,主要是在自定义栅格时应用。
系统允许建立任意数目的自定义栅格对象,并且可以放置在场景的任何地方,激活以代替基本栅格。
当选取栅格坐标系时,坐标轴的方位将自动符合当前激活的栅格系统。
在3dsmax中,对象产生的各种编辑操作的结果都是以轴心作为坐标轴心来操作的,轴心(Pivot)是指对象编辑时中心定位的位置,用户可以设定不同的轴心来控制对象的操作。
3dsmax在工具栏上提供了如图5-27所示的三种坐标轴心设置方案,这样用户就可以选择其中的任意一种来改变默认的公共轴心设置。
1)
使用轴心中心(UsePivotPointCenter)
当选择多个物体时,每个物体以自身的位置为轴心点。
2)
使用选择中心(UseSelectionCenter)
当选择多个物体时,所选物体会采用一个公共位置为轴心点。
3)
使用变换中心(UseTransformCoordinateCenter)
坐标轴心时使用当前坐标系的中心点,当前坐标系有多种选择,并且随使用视图的不同而不同。
3、对象的复制(Clone)
3dsmax提供了三种复制物体的方法,可以拷贝一个物体,制作物体的实例复制,也可以制作物体的参考复制,它们都有各自特殊的属性,对它们进行修改变动时,对每一种物体的复制进行调整,它所得到的结果是不一样的。
这三种物体的复制方法分别为“复制(Copy)”、“实例(Instance)”和“参考(Reference)”。
它们的含义和区别如下:
Ø“复制(Copy)”:
拷贝复制,就是以原始物体为标准,产生一个预原物体完全一样的独立的物体。
也就是说,无论是对原物体还是对拷贝物体进行任何操作都和另外一物体毫无关联。
Ø“实例(Instance)”:
关联复制,以原始物体为标准,产生原始物体在场景中不同位置的另一种表现形式,原始物体预复制物体相互关联,对任何一个物体的修改都会影响到另一物体。
Ø“参考(Reference)”:
参考复制,可以看着是单向关联复制,对原始物体的修改将影响到复制物体,但对复制物体的修改不会影响到原始物体。
既然已知道这三种复制物体的方法,那么就来看看3dsmax中复制物体的操作方法。
1)变换复制对象
✓移动并复制:
选择工具栏中的
,选择几何对象,按住键盘Shift键不放,在视图上沿着某坐标轴方向拖动鼠标,松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型、数量和名称。
✓旋转并复制:
选择工具栏中的
,选择几何对象,按住键盘Shift键不放,在视图上沿着某坐标轴方向拖动鼠标,松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型、数量和名称。
✓缩放并复制:
选择工具栏中的
,选择几何对象,按住键盘Shift键不放,在视图上沿着某坐标轴方向拖动鼠标,松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型、数量和名称。
操作实例:
●绘制一个“茶壶”(Teapot)和三个“球体”(Sphere);
●在主工具栏选择
按钮,按住Shift键不放,对“球体”(Sphere01)沿X坐标轴进行平移,松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型为“复制”,设置名字为“Sphere11”,分别在修改面板中修改“Sphere01”和“Sphere11”的半径,观察效果;
●在主工具栏选择
按钮,按住Shift键不放,对“球体”(Sphere02)沿X坐标轴进行平移,松开鼠标,在“克隆选项”(CloneOptions)对话框中,设定要复制的类型为“实例”,设置名字为“Sphere21”,分别在修改面板中修改“Sphere02”和“Sphere21”的半径,观察效果;
●在主工具栏选择
按钮,按住Shift键不放,对“球体”(Sphere03)沿X坐标轴进行平移,松开鼠标,在“克隆选项”(CloneOptions)对话框中,设定要复制的类型为“参考”,设置名字为“Sphere31”,分别在修改面板中修改“Sphere03”和“Sphere31”的半径,观察效果;
●在主工具栏选择
按钮,按住Shift键不放,对“茶壶”(Teapot)绕Z坐标轴进行旋转;松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型、数量和名称,观察效果;
●在主工具栏选择
按钮,按住Shift键不放,对“茶壶”(Teapot)沿Z坐标轴进行缩放;松开鼠标,就会出现“克隆选项”(CloneOptions)对话框,设定要复制的类型、数量和名称,观察效果。
2)阵列复制对象
阵列复制对象用于当前选择的物体,进行一系列的复制操作。
下面来介绍一下三种阵列复制的操作方法。
✓阵列(Array):
新建一个max文件,在视图中创建一个几何对象,选择“工具/阵列”(Tools/Array)命令,将弹出“阵列(Array)”对话框,如图3-2。
阵列对话框中的“阵列变换”区域中可以设置一维的移动、旋转、缩放阵列。
阵列复制也可在二维和三维上进行复制对象,在二维上复制时选择2D按钮,在三维上复制时选择3D按钮,并设定参数即可。
图3-2
操作实例:
●绘制一个棱锥Pyramid01;
●在菜单栏选择“工具/阵列”(Tools/Array)命令,将弹出“阵列(Array)”对话框;
●将“移动(Move)”一行中左边“增量(Incremental)”下的X值设为“100”,将“1D”一行中右边“数量(Count)”下的值设为“5”,点击“预览(Preview)”按钮,观察视口中的阵列效果;
●将“移动(Move)”一行中左边“增量(Incremental)”下的Y值设为“70”,点击“预览(Preview)”按钮,观察视口中的阵列效果;将“Move”一行中左边“增量(Incremental)”下的Y值设为“0”,观察视口中的阵列效果;
●选中“2D”,将“2D”一行中右边“数量(Count)”下的值设为“4”,将“2D”一行中右边“Y”下的值设为“70”,点击“预览(Preview)”按钮,观察视口中的阵列效果;
●恢复到一个棱锥Pyramid01状态,在主工具栏选择
,在菜单栏选择“工具/阵列”(Tools/Array)命令,将弹出“阵列(Array)”对话框;
●将“Rotate”一行中左边“增量(Incremental)”下的Y值设为“60”,将“1D”一行中右边“数量(Count)”下的值设为“6”,点击“确定(OK)”按钮,观察视口中的阵列效果;
●恢复到一个棱锥Pyramid01状态,在主工具栏选择
,在菜单栏选择“工具/阵列”(Tools/Array)命令,将弹出“阵列(Array)”对话框;
●将“Rotate”一行中左边“增量(Incremental)”下的Y值设为“60”,将“1D”一行中右边“数量(Count)”下的值设为“6”,点击“确定(OK)”按钮,观察视口中的阵列效果。
✓快照(Snapshot):
快照(Snapshot)复制可以复制已设置了动画的物体在指定帧的运动状态,就像拍照一样,也可以单独复制任一帧或是沿着动画轨迹间隔均匀时间或者均匀距离的复制物体在各帧中的状态。
但是在使用之前需选定已设定动画的对象。
首先,制作一个动画。
选择设置了动画的对象,选择“工具/快照(Tools/Snapshot)”命令,将弹出“快照(Snapshot)”对话框,在其中可以设定复制品的副本数量、复制对象动画帧的范围和对象复制方法。
✓间隔(SpacingTool):
选择“工具/间隔(Tools/SpacingTool)”命令,将弹出“间隔(SpacingTool)”对话框,使用该对话框可以沿着由样条曲线或由一对点所定义的路径间隔阵列当前选择的物体。
其中:
“拾取路径(PickPath)”:
单击该按钮,在视图中拾取一条样条线作为路径来分配物体。
“拾取点(PickPoints)”:
单击该按钮,在栅格上单击起始点和终止点来定义路径。
“计数(Count)”是用来设置阵列物体的个数,“间距(Spacing)”是用来设置阵列物体之间的距离,从下拉列表中能选择多种阵列方式。
3)镜像(Mirror)复制对象
选择“工具/镜像(Tools/Mirror)”或者单击工具栏中的按钮
,就会弹出“镜像:
屏幕坐标”(Mirror:
ScreenCoordinates)对话框。
使用镜像对话框可以以当前坐标系的中心来镜像所选择的物体,同时还可以进行复制操作。
✓“镜像轴(MirrorAxis)”:
用来设置镜像的轴向,系统提供了X、Y、Z、XY、YZ和XZ六个选项。
✓“偏移(Offest)”:
用来设置镜像物体和原始物体轴心点之间的距离。
✓“克隆当前选择(CloneSelection)”:
用来选择需要复制的类型。
✓“镜像IK限制(MirrorIK)”:
选中该复选框,则当从镜像轴中选择X、Y、Z选项来镜像几何体时,几何体的IK约束也将一起被镜像。
4)克隆(Clone)复制对象
除了以上三种复制对象的方法,在3dsmax中最基本的复制方法是选择所需复制的对象,使用快捷键Ctrl+V,就可出现“克隆(Clone)”对话框,可根据需要进行复制对象。
3、对象的对齐
对齐(Align)对象用于使当前指定的对象按指定的坐标方向和方式与目标对象对齐。
常用的对齐工具为
,也可选择“工具/对齐(Tools/Align)”菜单命令,或者用快捷键Alt+A.。
任何可以被变换的对象都可以被对齐,如灯光、摄影机、和空间扭曲等。
对齐的样式有很多种。
可以根据需要,选择所需要的对齐方式。
对齐对象的具体操作方式是:
首先选择需要对齐的当前对象,然后单击对齐按钮,此时鼠标变成对齐图标样式,再选择目标对象,则会弹出“对齐当前选择(AlignSelcetion)”对话框。
可以选择所需要的对齐坐标和对齐方式。
操作实例:
●在顶视图中绘制一个“长方体Box01”和一个“圆柱体Cylinder01”;
●选中当前对象Box01,选择主工具栏中的
,鼠标光标形状发生了改变,选择目标对象Cylinder01,将会弹出“对齐当前选择(AlignSelcetion)”对话框;
●只钩选“X”,“Y”,在“当前对象(CurrentObject)”下选择“中心(Center)”,在“目标对象(TargetObject)”下选择“中心(Center)”,单击“应用(Apply)”按钮,观察效果;
●只钩选“Z”,在“当前对象(CurrentObject)”下选择“最小(Minimum)”,在“目标对象(TargetObject)”下选择“最大(Maximum)”,单击“应用(Apply)”按钮,观察效果;
●练习其它对齐方法。
4、对象的捕捉
捕捉是大多数计算机绘图软件都具有的一项辅助功能,它使鼠标定位在某一特殊的象素点上,如顶点、中点或中心点等,从而给绘图带来方便。
3dsmax有强大的目标捕捉功能,这给图形的绘制和编辑带来了极大的方便。
这些捕捉按钮功能如下:
Ø
(三维捕捉)按钮:
该按钮用于捕捉对象各个方向上的顶点和边界,是系统默认的捕捉方式。
Ø
(二维捕捉)按钮:
该按钮只能在启动的网格上进行对象的捕捉,忽略其高度方向上的捕捉。
Ø
(2.5维捕捉)按钮:
该按钮用于捕捉对象的各个顶点和边界在某一平面上的投影。
Ø(角度捕捉)按钮:
该按钮用于以一定的角度捕捉对象。
Ø
(百分比捕捉)按钮:
该按钮用于以一定的百分比增量捕捉对象。
Ø
(微调捕捉)按钮:
该按钮用于设置调整区域的数值增量。
捕捉功能的设置
在菜单栏上选择“自定义/栅格和捕捉设置(Customize/GridandSnap
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