Polygon基础建模一(用Polygon建一架飞机)

Polygon基础建模

第一节用Polygon建一架飞机

教学目的：多边形的基本概念，

多边形的显示设置，

使用多边形基本物体，

Extrude和Split 命令，

飞机建模，

了解smooth命令。

多边形（Polygon）建模从早期主要用于游戏，到现在被广泛应用（包括电影），多边形建模已经成为先在CG行业中与NURBS并驾齐驱的建模方式。在电影“最终幻想”中，多边形建模完全有能力把握复杂的角色结构，以及解决后续部门的相关问题（我们公司的电影“穿越莫比斯环”主要采用的也是Polygon建模），现在没有人会说多边形只能用在游戏里了。

多边形从技术角度来讲比较容易掌握，在创建复杂表面时，细节部分可以任意加线，在结构穿插关系很复杂的模型中就能体现出它的优势。另一方面，它不如NURBS有固定的UV，在贴图工作中需要对UV进行手动编辑，防止重叠、拉伸纹理（UV编辑将在材质部分讲到）。

Polygon的概念：

多边形就是由多条边围成的一个闭合的路径形成的一个面。

顶点Vertex：线段的端点，构成多边形的最基本元素。

边Edge:就是一条连接两个多边形顶点的直线段。

面Face:就是由多边形的边所围成的一个面。Maya允许由三条以上的边构成一个多边形面。（三角面是所有建模的基础。在渲染前每种几何表面都被转化为三角形面，这个过程称为镶嵌）一般原则，尽量使用三边或四边面。

法线Normal：表示面的方向。法线朝外的是正面，反之是背面。顶点也有法线，均匀和打散顶点法线可以控制多边形的平滑外观。（这点在之后的操作中会具体讲到）

Polygon的显示设置：

在Maya中，我们通过许多方式显示多边形的各种元素和数目等，为我们在建模过程中提供许多方便。

Display>Polygon Components 显示选择的多边形的各种元素。

Display>Polygon Display 提供更多的多边形显示选项。

常用的选项：

显示多边形的边界边：Highlight Border Edges对于缝合两个多边形及查找没有缝合的边界等非常方便。在建模中会遇到多边形无法转细分表面，边没有合并上是其中原因之一，用这个工具进行检查。

背面显示选择：Backface Culling 在选择复杂模型的元素和检查面法线是非常有用。

Display>Heads Up Dispiay>Poly Count 显示多边形的数目。

使用多边形的基本物体：

为建模初期的方便，Maya提供了以下几个多边形物体。

在channel box中的input栏，提供了尺寸和细分数目。

实例：

在这一节，我们将学习到多边形的一些常用命令，用基本物体和Extrude Face和Split Polygon 命令做一架飞机。

Edit polygons>Extrude Face挤出表面。

这是Polygon建模的常用命令，它可以在一个表面上挤出一个面，而且与原表面相连。

如果同时挤出多个面，有两种挤出方式选择：

打开Polygons>Tools Options>Keep Faces Together，保证挤出的多个面共面；关闭该项挤出的多个面会朝法线方向散开。

Edit Polygons>Split Polygon Tool

分割表面工具。

使用分割工具以增加新的表面、顶点和边。

Snap To Edge吸附到边。打开后画出的分割线的顶点都吸附在边上，关闭此项可以在面上任意画线。

Snap To Magnents吸附到边的上的磁铁。类似于捕捉的作用，可以快速捕捉到边上的中点或其他点。

Snapping Magnets设置沿边放置吸附磁铁的数量。

Snapping Tolerance改变吸附公差。

实例：

1．点击Create>Polygon Primitives>Cube建立一个Polygon Box，在通道栏里把Subdivisions Depth设为7。

2．通过右键的Mask菜单进入Vertex选择模式，框选所有的顶点，使用缩放和位移工具在侧视图调整形状。

3．再顶视图里使用缩放工具调整形状。

4．点击Edit polygons>Split Polygon Tool，在机翼的位置劈开。

5．进入面选择模式，选中两侧机翼位置的面（4个面）。

6．点击Edit Polygons>Extrude Face菜单命令，就会出现下面的操纵手柄：用鼠标拖动小方块对新挤出的面进行相应轴上的缩放（红色X轴，蓝色Z轴，绿色Y轴），拖动箭头就可以移动对新挤出的面，点击蓝色的圆圈，就会出现旋转操纵圆圈，用鼠标点击并拖动这些圆圈就可以在相应的轴上旋转新挤出的面）。蓝色手柄切换局部坐标和世界坐标。

7．整理机翼的形状，用split工具在机翼上和机身上多加几段。（光滑后的棱角的弧度和形状和该棱角处的分段数有绝对的关系，一般来讲分段越少，越远离棱角部分，棱角就也越光滑；分段越多，越靠近棱角部分，就越尖锐。这个我们在下面就会讲到。）

8．相同方法挤出尾翼，调整形状。

9．点击Polygons>Smooth命令，对飞机模型进行圆滑，可以在右边的通道栏里修改细分的次数。

了解Polygons>Smooth命令

Smooth细分表面，已达到光滑多边形的目的。Smooth是多边形一项重要的命令，他可以让我们在较少的多边形面上操作，在渲染时增加面数，提高精度，满足高质量影片的要求。但是由于细分会改变原有形状，所以了解Smooth的细分方式是很重要的。

一次细分后的面数是原来面数的4倍。可以使用Display->Heads up Display->Poly Count显示Polygon模型的面数。下图显示了一个Box在圆滑前，圆滑一次，圆滑两次的样子。

原始的网格对象的角和光滑后的网格对象相应部分的角，注意原始网格棱角部分的分段对光滑后的网格的棱角形状的影响。光滑后的棱角的弧度和形状和该棱角处的分段有绝对的关系，一般来讲分段越少，越远离棱角部分，棱角就也越光滑；分段越多，越靠近棱角部分，就越尖锐。

一个简单的沙发展现了光滑角和分段数的关系，注意沙发的扶手，两个方向使用了不同的分段数，造成了不同的光滑角。白色箭头方向的角度较圆滑，所以该方向上的分段相距较远，

绿色方向较尖锐一些，所以分段距离该位置就很近。黄色箭头所示的位置也是如此。

（关于Smooth命令的选项我们将在之后的课会详细讲到。）

课后作业：

1课堂实例：飞机建模。

2 找参考图进行一些简单物体的建模。

参考资料：

飞机的正、侧面参考图。