3d max教程第8章 多边形建模(1)

图 8.10
由于机翼是一个独立的元素，因此它们一起移动。
图 8.11
8.2.4 常用的次对象编辑选项
命名的选择集
无论是在对象层次还是在次对象层次，选择集都是非常有用的工具。经常需要编辑同一 组节点。使用选择集后可以给节点定义一个命名的选择集，这样就可以通过命名的选择集快
速选择节点了。通常在主工具栏中命名选择集
将模型塌陷成 Editable Mesh 后，堆栈显示区域只有 Editable Mesh。应用给对象的所有 编辑修改器和对象的基本参数都丢失了，只能在网格次对象层次编辑。当完成建模操作后， 将模型转换成 Editable Mesh 是一个很好的习惯，这样可以大大节省系统资源。如果模型需 要输出给实时的游戏引擎，那么塌陷成 Editable Mesh 是必须的。
3. 到 Modify 命令面板，在
Modifier List 下拉式列表中选取
Edit Mesh。现在 3ds max 认为球是由一组次对象组成的，而不是由参数定义的。
4. 在 Modify 命令面板的编辑修改器堆栈显示区域单击 Sphere，见图 8.1。
卷展栏现在恢复到它的原始状态，命令面板上出现了球的参数。使用 3ds max 的堆栈可
以对对象进行一系列非破坏性的编辑。这就意味着可以随时返回编辑修改的早期状态。
5. 在顶视口中单击鼠标右键，然后从弹出的四元组菜单中选取 Convent To: / Convert to
Editable Mesh，见图 8.2。
图 8.1
图 8.2
这时编辑修改器堆栈的显示区域只显示 Editable Mesh。命令面板上的卷展栏类似于 Edit Mesh，球的参数化定义已经丢失。见图 8.3。
网格
最简单的网格是由空间 3 个离散点定义的面。尽管它很简单，但的确是 3ds max 中复杂 网格的基础。本章后面的部分将介绍网格的各个部分，并详细讨论如何处理网格。
面片
当给对象应用 Edit Patch 编辑修改器或者将它们转换成 Editable Patch 对象时，3ds max 将几何体转换成一组独立的面片。每个面片由连接边界的 3 到 4 个点组成，这些点可定义一 个表面。
模型中使用多少细节是合适的呢？这就是建模的艺术性所在，人眼的经验在这里起着重 要作用。如果角色在背景中快速奔跑，或者喷气飞机在高高的天空快速飞过，那么这样的模 型就不需要太多的细节。
8.1 3ds max 的表面
在 3ds max 中建模的时候，可以选择如下三种表面形式之一： 网格（Meshes）； Bezier 面片（Patches）； NURBS（不均匀有理 B 样条）。
第8章
多边形建模
通过本章的学习，能够熟练进行如下工作： 区别 3ds max 的各种建模工具； 使用网格对象的各个次对象层次； 理解网格次对象建模和编辑修改器建模的区别； 在次对象层次正确进行选择； 使用 Smoothing； 使用 Mesh Smooth 和 HSDS 编辑修改器增加细节。
不管是否为游戏建模，优化模型并得到正确的细节都是成功产品的关键。模型中不需要 的细节也将增加渲染时间。
8.3.3 处理边
通过分割边来创建节点
创建节点最简单的方法是分割边。直接创建完面和多边形后，可以通过分割和细分边来 生成节点（见图 8.16）。在 3ds max 中可以创建单独的节点，但是这些点与网格对象没有关 系。
选择网格对象的一个边
边被分割，生成一个节点
图 8.16
分割边后就生成一个新的节点和两个边。在默认的情况下，这两个边是不可见的。如果 要编辑一个不可见的边，需要先将它设置为可见的。有如下两种方法来设置边的可见性：先
选择边，然后单击 Surface Properties 卷展栏中的 Visible 按钮，或者选择 Object Properties 对 话框中 Display Properties 区域的 Edges Only 复选框，见图 8.17。
切割边
切割边的更精确方法是使用 Edit Geometry 卷展栏下面的 Cut 按钮，见图 8.18。
8.3 低消耗多边形建模基础
常见的低消耗网格建模的方法是盒子建模（Box Modeling）。盒子建模技术的流程是首 先创建基本的几何体（例如盒子）。然后将盒子转换成 Editable Mesh，这样就可以在次对象 层次处理几何体了。通过变换和拉伸次对象使盒子逐渐接近最终的目标对象。
8.3.1 变换次对象
在后面的练习中我们将讨论这两种方法的不同。
8.2.3 网格次对象层次
一旦一个对象被塌陷成 Editable Mesh 编辑修改器或者被应用了 Edit Mesh 编辑修改器， 就可以使用下面次对象层次。
1. Vertex（节点）：节点是空间上的点，它是对象的最基本层次。当移动或者编辑 节点的时候，它们的面也受影响。
在 Selected 右边的阀值数值键入区决定能够被合并节点之间的距离。如果节点是重合在 一起的，那么这个距离可以设置小一点；如果需要合并节点之间的距离较大，那么这个数值
在次对象层次变换是典型的低消耗多边形建模技术。可以通过移动、旋转和缩放节点、 边和面来改变几何体的模型。
8.3.2 处理面
通常使用 Edit Geometry 卷展栏（见图 8.13）下面的 Extrude 和 Bevel 来处理表面。可以 通过输入数值或者在视口中交互拖曳来创建拉伸或者倒角的效果。
对象形状的任何改变都会导致重新安排节点。在 3ds max 中有很多编辑方法，但是最基 本的是节点编辑。
图 8.3 是移动节点导致的几何体形状的变化。
图 8.3
2. Edge（边）：Edge 是一条可见或者不可见的线（参见图 8.4），它连接两个节点， 形成面的边。两个面可以共享一个边。
处理边的方法与处理节点类似，在网格编辑中经常使用。
3. Face（面）：面是由 3 个节点形成的三角形。在没有面的情况下，节点可以单独 存在，但是在没有节点的情况下，面不能单独存在。
在渲染的结果中，我们只能看到面，而不能看到节点和边。面是多边形和元素的最小单 位，可以被指定光滑组，以便与相临的面光滑。
4. Polygon（多边形）：在可见的线框边界内的面形成了多边形。多边形是面编辑的 便捷方法。
此外，某些实时渲染引擎常使用多边形，而不是 3ds max 中的三角形面。 5. Element（元素）：元素是网格对象中以组连续的表面。例如茶壶就是由 4 个不同 元素组成的几何体，见图 8.5。 当一个独立的对象被使用 Attach 附加到另外一个对象上后，这两个对象就变成新对象 的元素。 下面我们就举例来说明如何在次对象层次工作。 1. 启动 3ds max，或者在菜单栏选取 File / Reset，复位 3ds max。
Extrude
图 8.12
图 8.13
增加几何体复杂程度的最基本方法是增加更多的面。Extrude 就是增加面的一种方法。
图 8.14 就给出了面拉伸前后的效果。
Bevel
图 8.14
Bevel 首先将面拉伸到需要的高度，然后再缩小或者放大拉伸后的面，图 8.15 给出了倒 角后的效果。
图 8.15
图 8.17
图 8.18
使用 Cut 选项可以在各个连续的表面上交互地绘制新的边。
8.3.4 处理节点
建立低消耗多边形模型使用的一个重要技术是节点合并。例如，在人体建模模型时，通 常建立一半的模型，然后通过镜像得到另外一半模型。图 8.19 给出了建立人头模型的情况。
当采用镜像方式复制人头的另外一面时，两侧模型的节点应该是一样的。可以通过调整 位置使两侧面相交部分的节点重合，然后将重合的节点焊接在一起，得到完整的模型，见图 8.20。
图 8.19
图 8.20
将节点焊接在一起后，模型上的间隙将消失，重合的节点被去掉。有两种方法来合并节
点：选择一定数目的节点，然后设置合并的阀值或者直接选取合并的点，见图 8.21。 在前面的例子中已经使用了 Weld 下面的 Selected 选项。可以选择一个或者两个重合或
者不重合的节点，然后单击 Selected 按钮。这样，要么这些节点被合并在一起，要么将出现 图 8.22 所示的消息框。
NURBS
术语 NURBS 代表 Non-Uniform Rational B-Splines（不均匀有理 B 样条）： Non-Uniform（不均匀）意味着可以给对象上的控制点不同的影响，从而产生不规 则的表面； Rational（有理）意味着代表曲线或者表面的等式被表示成两个多项式的比，而 不是简单的求和多项式。有理函数可以很好地表示诸如圆锥、球等重要曲线和曲 面模型； B-spline (Basis spline，基本样条线)是一个由三个或者多个控制点定义的样条线。 这些点不在样条线上，与使用 Line 或者其它标准二维图形工具创建的样条线不同。 后者创建的是 Bezier 曲线，它是 B- splines 的一个特殊形式。
使用 NURBS 就可以用数学定义创建精确的表面。许多现代的汽车设计都是基于 NURBS 来创建光滑和流线型的表面。
8.2 对象和次对象
3ds max 的所有场景都是建立在对象的基础上，每个对象又由一些次对象组成。一旦开 始编辑对象的组成部分，就不能变换整个对象。
8.2.1 次对象层次
在这个练习中，我们将熟悉组成 3ds max 对象的基本部分。 1. 启动或者复位 3ds max。 2. 单击命令面板的 Sphere 按钮，在顶视口创建一个半径约为 50 个单位的球。
图 8.4
图 8.5
2. 在 菜 单 栏 选 取 File / Open ， 然 后 从 本 书 的 配 套 光 盘 中 打 开 文 件 Samples\ch08\ ch08_01.max。
3. 在用户视口中单击elect and Move 按钮。 5. 在用户视口四处移动飞机，则飞机四处移动，好像一个对象似的。