实验指导书三维动画资料.docx
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实验指导书三维动画资料
《三维动画》
实验指导书
实验一基本操作与三维建模
学号
姓名
班级
评阅成绩
1.格式
□规范
□较为规范
□不规范
2.内容
□完整
□较为完整
□不完整
3.总结
□认真
□较为认真
□不认真
4.成绩
□优秀
□良好
□中等
□及格
□不及格
一、实验项目名称:
基本操作与三维建模
二、实验仪器设备:
1.硬件:
装有视窗操作系统的网络环境多媒体计算机一台
2.软件:
3dsMax9简体中文版
三、实验学时:
8学时
四、实验地点:
计算机与课件制作实验室
五、实验目的
1.了解3dsMax中的一些基础概念
2.熟悉3dsMax的运行环境、工作界面和坐标系统
3.熟悉状态提示区、视图控制区的操作
4.了解三维动画的基本制作流程
5.熟悉3dsMax的界面布局
6.掌握对象的选择、平移、旋转、缩放、对齐、镜像和阵列等常用操作
7.熟悉标准几何体和扩展几何体的创建方法和参数设置
六、预习和实验报告要求
阅读教材相关章节内容;找出其中与本次实验目的密切相关的内容,提前做好实验预习,熟悉实验步骤。
实验报告必须包括:
实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及内容、实验总结,以上部分全都要具备;实验步骤及内容要求语言简明扼要,写出核心的步骤及内容即可;实验总结必须是自己的心得体会。
七、实验内容及步骤
I.基本操作
1.逐个练习主工具栏上各按钮的操作。
2.熟悉右侧面板的操作,包括创建面板、修改面板、层级面板、运动面板、显示面板和工具面板。
3.掌握视图区的基本操作,特别是两个右键菜单(视图名称上的右键菜单和视图区的右键菜单)的操作。
4.视图控制区的使用。
II.基本建模
1.逐个练习主工具栏上各按钮的操作;
2.熟悉右侧面板的操作,包括创建面板、修改面板、层级面板、运动面板、显示面板和工具面板;
3. 掌握视图区的基本操作,特别是两个右键菜单(视图名称上的右键菜单和视图区的右键菜单)的操作;
4. 动画控制区的使用;
5. 视图控制区的使用;
6. 制作简单的小球跳动的动画;
(1) 打开3dsMax软件;
(2)创建一个长方体作为地面,再创建一个小球;
(3)为小球设置材质,简单设置颜色为红色;
(4)根据三点布光的原则,简单布三盏灯,照亮小球场景。
效果大致如下图所示:
(5) 把当前透视图转换为摄影机视图,为场景添加一个摄影机;
(6) 用自动关键帧方式为小球添加跳动动画;
(7) 把整个动画过程渲染为一个AVI动画,进行输出。
7.练习移动、旋转、缩放操作。
8.熟悉右侧对象的常规复制操作,包括边移动边复制、边旋转边复制、边缩放边复制对象的方法。
9. 制作茶壶三维阵列复制渐变出现的动画。
(1)打开3dsMax软件。
(2)创建一个茶壶,设置半径为5。
(3)选择小球,然后选择〖工具〗→〖阵列〗,打开阵列复制对话框。
(4)在“阵列变换”中输入X轴的增量为10,选择阵列维度为1D,点“预览”。
(5)取消预览,保持一维阵列参数不变,把阵列维度改为2D,数量为10,增量行偏移值Y为10,X和Z为0。
点击预览,可以看到已经有了二维的阵列效果,如下图所示:
(6)取消预览,保持刚才的参数,把阵列维度改为3D,数量为10,增量行偏移值Z为10,X和Y为0,最终形成三维阵列复制效果。
点击预览,如下图所示:
III.三维物体造型的修改
实例:
制作休闲沙发模型(主要使用扩展基本体中的切角长发体、油罐和软管进行搭建)
1.框架模型制作。
主要使用切角长方体搭建横梁和坐垫,然后建立油罐作为扶手和靠背。
(1)创建休闲沙发的横梁。
在创建面板中选择几何体下的“扩展基本体”中的“切角长方体”命令,在“顶视图”中建立切角长方体,设置长度80,宽度200,高度20,圆角值3。
如图2-1。
图2-1
(2) 切换视图到“前视图”,使用移动工具选择切角长方体并沿Y轴向上进行“shift+移动”方式的移动复制操作,在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复制”类型。
如图2-2。
图2-2
(3)设置复制出的切角长方体。
切换至修改面板,设置长度80,宽度67,高度20,圆角值5。
如图2-3。
图2-3
(4)选择复制出的切角长方体,在前视图中沿X轴向两侧进行“shift+移动”方式的移动复制操作,在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复制”类型。
如图2-4。
图2-4
(5)创建休闲沙发的扶手。
在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“油罐”命令,在“前视图”中建立油罐,设置半径值为10,高度值为80,封口高度值为9.9。
如图2-5。
图2-5
(6)复制扶手。
选择扶手并切换视图至“前视图”,把左侧扶手沿X轴向右进行“shift+移动”方式的移动复制操作,在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复制”类型。
(7)创建休闲沙发的靠背。
在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“油罐”命令,在“左视图”中建立油罐,设置半径值为10,高度值为160,封口高度值为9.9。
如图2-6。
图2-6
2.装饰模型制作。
主要使用切角长方体组合成沙发靠垫,然后建立软管作为装饰腿。
(1) 创建休闲沙发的靠垫。
在创建面板中选择几何体下的“扩展基本体”中的“切角长方体”命令,在“前视图”中建立切角长方体,设置长度55,宽度55,高度15,圆角值10。
如图2-7。
图2-7
(2)复制靠垫。
选择靠垫并切换视图至“前视图”,把靠垫沿X轴分别向左、右进行“shift+移动”方式的移动复制操作,在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复制”类型。
结果如图2-8所示。
图2-8
(3)切换视图至“左视图”并在主工具栏中选择旋转工具,对所有靠垫沿Z轴进行旋转操作。
如图2-9。
图2-9
(4)创建装饰腿。
在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“软管”命令,在“顶视图”中建立软管。
如图2-10。
图2-10
(5)在修改面板中设置自由软管的高度值为12.4,公用软管的分段值为44,起始位值为29,结束位置为90,周期数为54,直径值为-10,软管形状的直径值为18.5,边数为15。
(6)复制装饰腿。
选择软管并切换视图至“顶视图”,把装饰腿移动复制到四边。
如图2-11。
图2-11
3.渲染输出。
(1)设置布材质。
选择坐垫、靠垫、扶手和靠背,然后在主工具栏上单击“材质编辑器”按钮,在弹出的“材质编辑器”对话框中选择第一个材质球,设置材质球的名称为“布”,漫反射颜色为浅黄色。
在贴图区为“漫反射”赋予布纹贴图bu.jpg,设置漫反射格贴图的数量值为80。
为凹凸赋予黑白纹理贴图auto.jpg,设置凹凸贴图的数量值为30。
设置完毕单击将材质指定给选定对象按钮。
如图2-12。
图2-12
(2)在修改面板中为沙发模型坐垫增加“UVW贴图”修改命令,设置贴图类型为长方体。
如图2-13。
图2-13
(3)3.3设置木材质。
选择横梁物体,然后在“材质编辑器”对话框中选择第2个材质球。
设置材质球的名称为“木”,反射高光的高光级别为50,光泽度为20.在贴图区为漫反射颜色赋予木纹贴图mu.jpg,为反射赋予光线跟踪类型材质,设置反射贴图的数量值为15。
设置完毕单击将材质指定给选定对象按钮。
如图2-14。
图2-14
(4)3.4设置金属材质。
选择装饰腿,然后在“材质编辑器”对话框中选择第3个材质球。
设置材质球的名称为“金属”,反射高光的高光级别为120,光泽度为20。
在贴图区为反射赋予光线跟踪类型材质,设置反射贴图的数量值为50。
设置完毕单击将材质指定给选定对象按钮。
如图2-15。
图2-15
(5)3.5快速渲染。
最终效果如图2-16。
实验二二维建模与复合建模
学号
姓名
班级
评阅成绩
1.格式
□规范
□较为规范
□不规范
2.内容
□完整
□较为完整
□不完整
3.总结
□认真
□较为认真
□不认真
4.成绩
□优秀
□良好
□中等
□及格
□不及格
一、实验项目名称:
二维建模与复合建模
二、实验仪器设备:
1.硬件:
装有视窗操作系统的网络环境多媒体计算机一台
2.软件:
3dsMax9简体中文版
三、实验学时:
8学时
四、实验地点:
计算机与课件制作实验室
五、实验目的
1.掌握常用的修改器使用方法
2.掌握二维线形的绘制和修改
3.学会使用挤出、车削、倒角等命令来将二维线形转为三维物体
4.理解复合对象的概念及复合对象包含的基本类型
5.掌握各种复合对象的建模方法
6.熟悉NURBS建模方法
7.了解多边形建模和面片建模方法
六、预习和实验报告要求
阅读教材相关章节内容;找出其中与本次实验目的密切相关的内容,提前做好实验预习,熟悉实验步骤。
实验报告必须包括:
实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及内容、实验总结,以上部分全都要具备;实验步骤及内容要求语言简明扼要,写出核心的步骤及内容即可;实验总结必须是自己的心得体会。
七、实验内容及步骤
I.利用倒角修改器制作个人的个性签名
最终效果大致如图
1.打开3dsMax,单击“创建”面板下的“图形”按钮,再点击“文本”按钮,展开“参数”卷展栏并设置文本参数,字体选“隶书”,大小为60,文本内容为你的名字。
设置好参数后,在“前视图”中单击鼠标左键,即可在视图中看到你的名字。
2.选中文字,单击“修改”标签进入“修改”面板,展开修改器列表并选择“倒角”修改器,然后展开“参数”和“倒角值”卷展栏并设置参数,将文字挤出为实体。
设置
3.为文字添加材质,最后单击常用工具栏中“快速渲染”按钮渲染透视图。
II.利用车削修改器制作台灯模型
1. 打开3dsMax,单击“前视图”,将其激活作为前视图。
2.按下“ALT+W”组合键将前视图最大化显示,在前视图中绘制出灯罩和灯座的截面图形。
如图2-20。
图2-20
3.选择灯罩的截面图形,进入“修改”面板,在选择器列表中选择“车削”修改器。
4.进入“车削”修改器的“轴”子对象层级,调整轴心的位置,制作出灯罩的外形。
如图2-21。
图2-21
5.选择灯座的截面图形,进入“修改”面板,在修改器列表中选择加入“车削”修改器,并设置其参数,得到灯座外形。
如图2-22。
图2-22
6.进行材质的赋予,快速渲染,制作完成。
III.变形放样——螺丝的制作
1.绘制放样截面。
单击“图形”面板下的“多边形”按钮,在顶视图中绘制一个多边形,并修改其参数。
2.单击“圆”按钮,在顶视图中绘制出一个圆形,并修改其参数,作为放样的第二个截面图形。
3.绘制放样路径。
在前视图中单击鼠标右键使其成为当前视图,然后单击“图形”面板中的“线”按钮,展开“键盘输入”卷展栏,单击“添加点”按钮添加一个顶点,输入线段另外一个顶点的坐标,然后再次单击“添加点”按钮,并单击“完成”按钮,即可完成线段的绘制。
4.进行放样。
保持选中绘制出来的线段,然后在“几何体”面板中展开下拉列表框,选择“复合对象”选项,并单击该面板下的“放样”按钮,对顶视图中的多边形进行放样操作
5.修改放样路径后对圆形进行放样操作,放样完成后,展开“蒙皮参数”卷展栏,修改模型的蒙皮参数,如图3-5所示。
这样,螺丝的基本模型就产生了,接着对其应用变形修改,以产生最终的螺丝效果。
6.制作螺丝扭曲效果。
进入“修改”面板,然后展开“变形”卷展栏,并单击“缩放”按钮,对放样物体进行缩放操作。
7.单击“变形”卷展栏中的“扭曲”按钮,对放样物体进行扭曲操作
8.展开“曲面参数”卷展栏,修改曲面参数,去掉“平滑长度”复选框,使其生成螺丝上的螺纹。
如图3-8所示。
图3-8
为螺丝指定材质,渲染预览效果。
实验三材质贴图与灯光摄像机
学号
姓名
班级
评阅成绩
1.格式
□规范
□较为规范
□不规范
2.内容
□完整
□较为完整
□不完整
3.总结
□认真
□较为认真
□不认真
4.成绩
□优秀
□良好
□中等
□及格
□不及格
一、实验项目名称:
材质贴图与灯光摄像机
二、实验仪器设备:
1.硬件:
装有视窗操作系统的网络环境多媒体计算机一台
2.软件:
3dsMax9简体中文版
三、实验学时:
8学时
四、实验地点:
计算机与课件制作实验室
五、实验目的
1.了解3dsMax中常用的材质和贴图类型
2.掌握3dsMax中各种常用材质的设置方法
3.掌握3dsMax中各种贴图的基本用法
4.理解贴图坐标概念,了解常用的复合材质
5.掌握灯光和摄影机的摆放原则
6.掌握灯光和摄影机参数的设置方法
7.掌握调整灯光和摄影机制作场景特效
六、预习和实验报告要求
阅读教材相关章节内容;找出其中与本次实验目的密切相关的内容,提前做好实验预习,熟悉实验步骤。
实验报告必须包括:
实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及内容、实验总结,以上部分全都要具备;实验步骤及内容要求语言简明扼要,写出核心的步骤及内容即可;实验总结必须是自己的心得体会。
七、实验内容及步骤
I.材质贴图实例:
金属水壶的制作
金属水壶实例主要使用“混合”材质模拟金属的层次和质感。
1.模型制作。
主要使用线配合“车削”须改命令旋转出水壶模型,然后建立灯光得到基本效果。
(1)在创建面板中选择“图形”中的“线”命令,在“前视图”中绘制水壶截面图形。
(2)在修改面板中为水壶截面图形增加“车削”修改命令,设置“分段”置为57、“对齐”方式为最小。
(3)在创建面板中选择几何体中的“平面”命令,在“顶视图”中建立平面,作为背景底板。
(4)在创建面板中选择“灯光”中的“目标聚光灯”,在“左视图”中建立目标聚光灯。
(5)设置目标聚光灯。
在阴影组中应用“启用”功能,设置“聚光区/光束”为0.5.“聚光区/区域”为66.3。
“阴影参数”卷展栏中的“密度”为0.7,“阴影贴图参数”卷展栏中的大小为2500、“采样范围”为7.8。
(6)在主工具栏中单击“快速渲染”按钮,渲染完成水壶的模型效果图。
2.设置材质。
主要使用“混合”材质把噪波、光线跟踪、反射/折射、衰减、渐变坡度等进行混合。
(1)在主工具栏中单击“材质编辑器”按钮,在弹出的材质编辑器对话框中选择1个空白材质球,然后单击Standard(标准)按钮,在弹出的“材质/贴图浏览器”对话框中选择“混合”,然后赋予水壶模型。
(2)在弹出的“混合基本参数”卷展栏中单击材质1的标准按钮,进入“标准”材质对话框,选择明暗着色器为“金属”类型,漫反射颜色为R:
228,G:
228,B:
228,反射高光的“高光级别”为107,“光泽度”为65,让高光区较亮一些更能体现灯光下金属的质感。
(3)在“贴图”卷展栏中为漫反射颜色赋予“噪波”贴图,设置噪波的大小为51,颜色#1为灰色。
(4)在“贴图”卷展栏中为凹凸赋予“混合”贴图,然后为颜色#1和颜色#2分别赋予“噪波”贴图,噪波大小均为0.01,平铺值分别为0.001.2.2和2.0.01.2,产生一层很细微的不规则横竖纹理。
(5)在“贴图”卷展栏中为反射赋予“衰减”贴图,然后为黑色赋予“反射/折射”贴图,为白色赋予“光线跟踪”贴图,主要表现金属物体反射表面的明暗过渡关系。
(6)返回最初的“混合基本参数”卷展栏中单击材质2的标准按钮,进入“标准”材质对话框,选择明暗着色器为“金属”类型,漫反射颜色为R:
228,G:
228,B:
228,自发光为10,反射高光的“高光级别”为80,“光泽度”为53,让高光区较亮一些更能体现灯光下金属的质感。
(7)在“贴图”卷展栏中为漫反射颜色、凹凸和置换赋予“PLATEOX2.JPG”贴图,为反射赋予“衰减”贴图,“衰减”的两种颜色分别赋予“反射/折射”和“光线跟踪”贴图。
(8)返回到最初“混合基本参数”卷展栏中单击“遮罩”的标准按钮,进入“渐变坡度”材质类型,然后设置“渐变坡度参数”卷展栏中的“渐变类型”为线性,“插值”为缓入,增加色块产生黑白相叠的效果。
(9) 在主工具栏中单击“快速渲染”按钮,预览效果。
3. 设置环境。
在“环境和效果”对话框中赋予背景,完成最终的金属水壶效果。
(1)在菜单栏中选择“渲染”-“环境”菜单命令,在弹出的“环境和效果”对话框中为环境贴图赋予“位图”。
(2)把环境设置中的“环境贴图”拖曳到空白的材质球上,在弹出的对话框中选择“实例”选项,然后把材质球上的贴图修改为“收缩包裹环境”。
(3)在主工具栏中单击“快速渲染”按钮,可得到最终效果。
II.灯泡照明制作
1.在“前视图”中绘制球体,半径为20,分段为32,勾选“生成贴图坐标”,并使用缩放工具调整为一个长形灯泡。
2.为灯泡赋予材质,漫反射为淡黄色,自发光为100,不透明度设为95,光泽度设为35。
3.在“前视图”中创建一个长方体作为墙壁,长宽高分别为250、300、2,并赋予材质。
再绘制一个长方体作为画框,并赋予材质,设置漫反射为位图,并选择一张图片。
4.在“顶视图”中从左下角向中心拖动,创建一个目标摄影机,在透视图中按C键切换到摄影机视图,在前视图中调整摄影机到合适的高度。
按F9浏览场景效果,观察变化。
5.在灯泡中心创建一个泛光灯,在场景上方创建第二个泛光灯,选中第二个泛光灯,进入修改面板,在卷轴栏“常规参数”中启用阴影,在卷轴栏“强度/颜色/衰减”中设置倍增为0.9,在卷轴栏“阴影参数”中将阴影密度改为0.6,移动泛光灯位置,快速渲染并观察变化。
III.体积光-光束的制作过程
1. 启动3dsMax,在视图中新建一个圆柱体,并在右侧的面板中将其命令为“圆柱体。
2.切换至“修改”面板,在“参数”卷展栏中设置好圆柱体的半径和高度。
3.单击主工具栏中的“材质编辑器”按钮,为圆柱体选择贴图类型,然后选择一个贴图文件,并将材质赋予圆柱体。
4.单击“前视图”并使其成为当前操作的视图,按住“Shift”键不放,并使用“选择并移动”工具向右移动复制出多个圆柱体。
5. 创建地面。
创建一个长方体,然后在“修改”面板中设置好参数,并赋予其材质。
6.调整视图角度。
切换到“摄影机”面板,单击“目标”按钮,在“顶视图”的圆柱体下方创建一个目标摄影机,并在它的“参数”卷展栏中单击“备用镜头”选项组中的一个合适镜头,使圆柱体完全包含在摄影机框内。
然后选中透视图视图,按“C”键切换到摄影机视图,并调整圆柱体的位置。
7.切换到“灯光”面板,单击“目标聚光灯”按钮,在顶视图中的圆柱体正上方创建一盏目标聚光灯,然后切换到“修改”面板中,设置好参数。
8. 同样在“灯光”面板中,单击“泛光灯”按钮,在顶视图中的圆柱体前方左右两边各放置一盏泛光灯并设置好参数,稍微照亮一下圆柱体。
9.切换到辅助对象面板,单击“虚拟对象”按钮,在顶视图中拖放出虚拟物体,并在各个视图中调整它的位置使其框住目标聚光灯。
为了让虚拟对象控制目标聚光灯的运动,还需要使它与聚光灯、聚光灯目标点链接起来。
10.设置灯光运动动画。
单击“自动关键点”按钮,打开动画记录。
在时间轴的第1帧处,单击主工具栏中的“选择并旋转”按钮,将虚拟体向左旋抓90度,然后拖动时间轴滑到第50帧处,将虚拟体向右旋转180度,然后拖动时间轴滑块到第100帧处,再将虚拟体向左旋转180度。
最后关闭动画记录,可以单击“播放”按钮,从透视图中可以看到效果。
11.添加体积光效果。
选择“渲染”-“环境”命令,在弹出的对话框中,展开“大气”卷展栏,单击“添加”按钮,在“添加大气效果”对话框中,选择体积光并返回。
12.接着在出现的“体积光参数”卷展栏中的“灯光”选项组中单击“拾取灯光”按钮,在场景中拾取Sport01,然后在“体积”选项组中设置好参数。
13.接着在“公用参数”卷展栏内的“背景”选项组中,选中“使用贴图”复选框,同时单击其下方的“无”按钮,在弹出的对话框中选择“烟雾”类型并返回。
14. 最后在“渲染参数”设定对话框中,设置好输出参数,拖动时间轴滑块到想要渲染的帧,按下[F9]键进行渲染,即可得到光束的效果图。
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