3ds Max產(chǎn)品模型制作電子教案 項(xiàng)目5 3ds Max 2021圖形建模

課程題目項(xiàng)目53dsMax2021圖形建模計(jì)劃課時(shí)6課時(shí)教學(xué)引入3dsMax2021將線、圓形、矩形等樣條線作為模型的界面形狀和路徑，再配合相關(guān)修改器完成三維模型的創(chuàng)建；相比其他建模類型，圖形建模一般可以創(chuàng)建一些更為復(fù)雜的曲面形態(tài)的模型。本項(xiàng)目將介紹樣條線的創(chuàng)建和編輯以及如何運(yùn)用樣條線創(chuàng)建三維模型，并進(jìn)行軟件操作實(shí)踐，制作愛(ài)心窗格和調(diào)料罐模型。教學(xué)目標(biāo)了解3dsMax2021軟件中樣條線的種類及用途。熟練掌握?qǐng)D形模型的創(chuàng)建方法及參數(shù)設(shè)置。重點(diǎn)掌握?qǐng)D形修改器的調(diào)用和圖形編輯方法。教學(xué)重點(diǎn)熟練掌握?qǐng)D形模型的創(chuàng)建方法及參數(shù)設(shè)置。重點(diǎn)掌握?qǐng)D形修改器的調(diào)用和圖形編輯方法。提升讀讀者二維圖形的創(chuàng)意設(shè)計(jì)水平。教學(xué)難點(diǎn)重點(diǎn)掌握掌握?qǐng)D形修改器的調(diào)用和圖形編輯方法。教學(xué)方式課堂教學(xué)以講授+實(shí)操相結(jié)合，做到講練結(jié)合，理論與實(shí)踐相統(tǒng)一。教學(xué)過(guò)程任務(wù)1掌握二維圖形的創(chuàng)建與編輯教學(xué)形式：講授課時(shí)分配：2課時(shí)任務(wù)引入創(chuàng)建二維圖形先創(chuàng)建點(diǎn)，再將各點(diǎn)用線進(jìn)行連接，形成封閉的或不封閉的圖形。3dsMax2021為了方便操作，將常用的二維圖形做成工具按鈕，可以直接調(diào)用。本次任務(wù)介紹常見(jiàn)二維圖形的創(chuàng)建及編輯修改方法，結(jié)合愛(ài)心窗格的繪制進(jìn)行軟件操作實(shí)踐。相關(guān)知識(shí)1．創(chuàng)建樣條線3dsMax2021的樣條線面板中包含線、矩形、圓等13種圖形，如圖5-1所示。繪制樣條線時(shí)，如果需要精確定位和捕捉，可以右擊工具欄中的按鈕，在彈出的“柵格和捕捉設(shè)置”對(duì)話框中勾選需要捕捉的頂點(diǎn)類型復(fù)選框，如圖5-2所示。圖5-1圖5-2（1）線的創(chuàng)建線的創(chuàng)建方法：?jiǎn)?dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，然后在任意視圖中單擊即可創(chuàng)建點(diǎn)，再單擊即可在兩點(diǎn)之間創(chuàng)建直線連線，單擊的同時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)即可創(chuàng)建帶曲率手柄的點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的曲線連接，如此依次進(jìn)行下去就可以創(chuàng)建出自己想要的任意曲線形態(tài)。注意：當(dāng)結(jié)束點(diǎn)落在起始點(diǎn)上時(shí)會(huì)彈出“樣條線”對(duì)話框，如圖5-3所示。若需要閉合則選擇是，不需要閉合則選擇否，繼續(xù)進(jìn)行圖形繪制。如果打開(kāi)“柵格點(diǎn)”捕捉，即可創(chuàng)建沿柵格點(diǎn)連線的線形態(tài)?！巴绞帧卑粹o的作用類似于用鼠標(biāo)在軟件視圖中自由繪畫。圖5-3（2）圖形的創(chuàng)建3dsMax2021提供了矩形、圓、橢圓、弧、圓環(huán)、多邊形、星形、螺旋線、卵形等9種基本圖形，形狀如圖5-4所示。創(chuàng)建圖形的方法有兩種。方法一：?jiǎn)螕魣D形工具，在視圖中單擊并拖動(dòng)即可創(chuàng)建任意尺寸的基本圖形。方法二：?jiǎn)螕魣D形工具，在“鍵盤輸入”卷展欄下輸入相應(yīng)的參數(shù)，單擊“創(chuàng)建”按鈕即可完成創(chuàng)建。比如，單擊按鈕，參數(shù)設(shè)置如圖5-5所示，得到的圓環(huán)圖形效果如圖5-6所示。圖5-4圖5-5圖5-6（3）文本的創(chuàng)建在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，打開(kāi)“參數(shù)”卷展欄，如圖5-7所示，可以在其下拉列表中選擇文本字體，設(shè)置字體是否傾斜、是否添加下劃線以及文本對(duì)齊方式（左對(duì)齊、右對(duì)齊、中對(duì)齊和兩邊對(duì)齊）。字體的大小、字間距、行間距可以在其后對(duì)應(yīng)的文本框中輸入相應(yīng)的數(shù)值，再在“文本”輸入框中輸入需要?jiǎng)?chuàng)建的文本內(nèi)容，設(shè)置完成后在視圖中任意位置單擊即可創(chuàng)建文本模型，效果如圖5-8所示。圖5-7圖5-82．編輯樣條線需要對(duì)圖形模型進(jìn)行編輯時(shí)，可以在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕。除了線外（線工具自帶3個(gè)子對(duì)象，如圖5-9所示），其他的圖形需要添加“編輯樣條線”修改器才會(huì)出現(xiàn)頂點(diǎn)、分段、樣條線3個(gè)子對(duì)象，如圖5-10所示，這樣就可以通過(guò)其子對(duì)象對(duì)圖形模型進(jìn)行編輯了。圖5-9圖5-10（1）（頂點(diǎn)）：圖形的最小單位。選擇任意頂點(diǎn)，右擊打開(kāi)右鍵四元菜單，在左上角的工具1中可以將頂點(diǎn)模式轉(zhuǎn)換為Bezier角點(diǎn)、Bezier、角點(diǎn)、平滑4種模式。同時(shí)單擊（修改命令面板）按鈕，展開(kāi)“幾何體”卷展欄，可以看到頂點(diǎn)的所有編輯工具。編輯頂點(diǎn)的主要方法有兩種。方法一：通過(guò)對(duì)頂點(diǎn)進(jìn)行圓角和切角，修改圖形的形狀。方法二：通過(guò)切換頂點(diǎn)模式，調(diào)整Bezier點(diǎn)的調(diào)節(jié)手柄以修改圖形形狀。操作步驟如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，在場(chǎng)景中創(chuàng)建圓環(huán)模型。②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，給圓環(huán)模型添加“編輯樣條線”修改器。③選擇“頂點(diǎn)”子對(duì)象，如圖5-11所示。分別將圓環(huán)上方的外環(huán)點(diǎn)向上移動(dòng)，并將其頂點(diǎn)模式更改為“角點(diǎn)”，再將上方的內(nèi)環(huán)點(diǎn)向下沿y軸移動(dòng)，并將其頂點(diǎn)模式也更改為“角點(diǎn)”得到的圖形效果如圖5-12所示。圖5-11圖5-12（2）（分段）：指圖形中兩個(gè)頂點(diǎn)之間的連線，被選中時(shí)連線以紅色顯示。編輯分段的操作步驟如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，在場(chǎng)景中創(chuàng)建星形模型。②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，給星形模型添加“編輯樣條線”修改器，選中“分段”子對(duì)象，單擊星形的任意分段，如圖5-13所示。展開(kāi)“幾何體”卷展欄，單擊按鈕，如圖5-14所示。再在圖形上連續(xù)單擊并拖動(dòng)，為分段插入頂點(diǎn)及線段，得到的效果如圖5-15所示。圖5-13圖5-14圖5-15（3）（樣條線）：指一個(gè)圖形對(duì)象中的圖形或線段。編輯樣條線的操作步驟如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，分別單擊和按鈕，在場(chǎng)景中創(chuàng)建兩個(gè)圖形模型。②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，給圓形模型添加“編輯樣條線”修改器，在“幾何體”卷展欄中單擊按鈕，如圖5-16所示。再單擊場(chǎng)景中的星形模型，將兩個(gè)圖形合并為一個(gè)圖形。③選擇“樣條線”子對(duì)象，單擊圓形，如圖5-17所示，分別單擊“布爾”按鈕后面的3個(gè)圖標(biāo)，如圖5-18所示，再單擊“布爾”按鈕，在場(chǎng)景中選擇星形模型，就可以對(duì)星形和圓形兩條樣條線執(zhí)行“加法”運(yùn)算，如圖5-19所示；執(zhí)行“減法”運(yùn)算，如圖5-20、圖5-21所示；“交叉”運(yùn)算的效果如圖5-22所示。圖5-16圖5-17圖5-18圖5-19圖5-20圖5-21圖5-22任務(wù)2掌握二維圖形三維建模方法教學(xué)形式：講授+實(shí)操課時(shí)分配：4課時(shí)任務(wù)引入在3dsMax2021中創(chuàng)建的圖形需要結(jié)合對(duì)應(yīng)的修改器才能成為三維立體模型。這些修改器主要是將圖形沿軸或者路徑進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、擠出等，適用于回轉(zhuǎn)體、界面圖形比較復(fù)雜、曲面要求比較高的產(chǎn)品造型建模。本次任務(wù)介紹直接生成法、輪廓線類三維生成法和復(fù)合建模。相關(guān)知識(shí)1．直接生成法3dsMax2021中創(chuàng)建好二維圖形后，可以在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，然后在“渲染”卷展欄中勾選“在渲染中啟用”和“在視口中啟用”復(fù)選框，其中“徑向”和“矩形”只能選中其一，如圖5-35所示，現(xiàn)選中“徑向”選項(xiàng)并設(shè)置數(shù)值，圖形模型效果如圖5-36所示。圖5-35圖5-36輪廓線類三維生成法輪廓線類三維生成法是運(yùn)用二維圖形創(chuàng)建模型的輪廓線或者橫截面，再結(jié)合“車削”“擠出”等修改器完成模型的創(chuàng)建。（1）“車削”修改器：將模型側(cè)面的輪廓圖形以指定的軸進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，從而創(chuàng)建出三維模型。操作過(guò)程如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，在前視圖中創(chuàng)建圖形，如圖5-37所示。②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，選擇“頂點(diǎn)”子對(duì)象，在“幾何體”卷展欄中單擊按鈕，單擊并拖動(dòng)圖形上的頂點(diǎn)，對(duì)線條上除首尾兩點(diǎn)外的所有頂點(diǎn)進(jìn)行圓角化，從而實(shí)現(xiàn)線條頂點(diǎn)之間的平滑過(guò)渡，得到的效果如圖5-38所示。退出編輯狀態(tài)。圖5-37圖5-38③繼續(xù)在修改器下拉列表中選擇“車削”修改器，參數(shù)設(shè)置如圖5-39所示，得到的模型效果如圖5-40所示。若模型效果不對(duì)，可以點(diǎn)擊切換“對(duì)齊”下方切換對(duì)齊方式。圖5-39圖5-40④繼續(xù)在修改器下拉列表中選擇“殼”修改器，參數(shù)設(shè)置如圖5-41所示，得到的模型效果如圖5-42所示。圖5-41圖5-42（2）“擠出”修改器：將模型的橫截面沿特定的路徑運(yùn)動(dòng)生成三維模型。操作過(guò)程如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，參數(shù)設(shè)置如圖5-43所示，在前視圖創(chuàng)建圖形，得到的效果如圖5-44所示。圖5-43圖5-44②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，在修改器下拉列表中選擇“擠出”修改器，參數(shù)設(shè)置如圖5-45所示，得到的模型效果如圖5-46所示。圖5-45圖5-46（3）“倒角”修改器：“擠出”修改器的升級(jí)版，都是沿平面圖形法線方向產(chǎn)生厚度，不同的是“倒角”在所形成的三維模型兩端產(chǎn)生斜角。比如，給星形模型添加“倒角”修改器，參數(shù)設(shè)置如圖5-47所示，模型的效果如圖5-48所示。圖5-47圖5-48（4）“倒角剖面”修改器：其“參數(shù)”卷展欄中分為“經(jīng)典”和“改進(jìn)”兩種類型。具體操作方式如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊和按鈕，創(chuàng)建圖5-49所示星形和弧線。②在命令面板中單擊（修改命令面板）按鈕，在修改器下拉列表中選擇“倒角剖面”修改器，在“參數(shù)”卷展欄中選擇“經(jīng)典”類型后，單擊按鈕，如圖5-50所示，在視圖中單擊弧線，即可得到效果如圖5-51所示的模型。圖5-49圖5-50圖5-51③如果在“參數(shù)”卷展欄中選擇“改進(jìn)”選項(xiàng)，就可以在“改進(jìn)”卷展欄中的“倒角”下拉列表中選擇不同的倒角類型，如圖5-52所示，選擇“凹槽”，得到的模型效果如圖5-53所示。圖5-52圖5-533．復(fù)合建模3dsMax2021中已經(jīng)創(chuàng)建好的圖形和模型，可以實(shí)現(xiàn)圖形和圖形、模型和模型、圖形和模型之間的復(fù)合建模，從而創(chuàng)建出更為復(fù)雜的三維模型。以下介紹放樣、布爾和圖形合并3種復(fù)合建模。（1）放樣：在圖形與圖形之間進(jìn)行復(fù)合建模。將一個(gè)或者多個(gè)二維圖形沿著一個(gè)二維路徑圖形運(yùn)動(dòng)，所掃過(guò)的空間則形成三維模型，其中，用來(lái)控制運(yùn)動(dòng)軌跡的二維圖形稱為路徑，用來(lái)控制運(yùn)動(dòng)形狀的二維圖形稱為截面，截面可以有多個(gè)，但路徑只有一個(gè)。操作過(guò)程如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，分別單擊、、和按鈕，在前視圖創(chuàng)建一個(gè)星形，一個(gè)圓形，一個(gè)矩形。再在頂視圖創(chuàng)建一條曲線，圖形效果如圖5-54所示。②將曲線作為路徑，將星形、圓形、方形作為路徑不同位置的截面。選擇場(chǎng)景中的曲線，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（幾何體），在下拉列表中選擇“復(fù)合對(duì)象”類型，單擊按鈕，在“創(chuàng)建方法”卷展欄中單擊按鈕，再選擇場(chǎng)景中的星形，會(huì)得到與使用“掃描”修改器同樣的效果，如圖5-55所示。在“路徑參數(shù)”卷展欄中將“路徑”文本框中的數(shù)值改為50，如圖5-56所示，在“創(chuàng)建方法”卷展欄中單擊按鈕，再選擇場(chǎng)景中的圓形，得到的模型效果如圖5-57所示。將“路徑”改為100，如圖5-58所示，在“創(chuàng)建方法”卷展欄中單擊按鈕，選擇場(chǎng)景中的矩形，得到的效果如圖5-59所示。由此可知，路徑參數(shù)可以設(shè)置為0到100之間的任何數(shù)值，獲取不同的截面圖形后便能完成模型的放樣。圖5-54圖5-55圖5-56圖5-57圖5-58圖5-59③單擊（修改命令面板）按鈕，“變形”卷展欄中有5個(gè)按鈕，如圖5-60所示。單擊“縮放”按鈕，彈出“縮放變形”對(duì)話框，如圖5-61所示，使用移動(dòng)工具調(diào)整對(duì)話框中紅色曲線的形態(tài)，如圖5-62所示，可以得到圖5-63所示的模型縮放效果。圖5-60圖5-61圖5-62圖5-63（2）布爾：模型與模型之間的復(fù)合建模。布爾是邏輯數(shù)學(xué)的一類算法，這類算法主要用來(lái)處理兩個(gè)集合的域運(yùn)算。當(dāng)兩個(gè)模型相互有重疊的部分時(shí)，就可以進(jìn)行布爾運(yùn)算，運(yùn)算之后產(chǎn)生的新模型稱為布爾模型，屬于參數(shù)化的模型。操作過(guò)程如下所示。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（幾何體）按鈕，在下拉列表中選擇“標(biāo)準(zhǔn)基本體”類型，單擊按鈕，在場(chǎng)景中創(chuàng)建棱長(zhǎng)為100mm的正方體，再單擊按鈕，創(chuàng)建半徑為60mm的球體，兩個(gè)基本體的放置位置如圖5-64所示。圖5-64②使立方體處于選中狀態(tài)，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（幾何體）按鈕，在下拉列表中選擇“復(fù)合對(duì)象”類型，在“運(yùn)算對(duì)象參數(shù)”卷展欄中單擊按鈕，如圖5-65所示。然后單擊“布爾參數(shù)”卷展欄下的按鈕，單擊拾取場(chǎng)景中的球體，“運(yùn)算對(duì)象”列表框中會(huì)出現(xiàn)立方體和球體的名稱，如圖5-66所示，得到的模型效果如圖5-67所示。圖5-65圖5-66圖5-67如果先在“運(yùn)算對(duì)象參數(shù)”卷展欄中單擊按鈕，再單擊“布爾參數(shù)”卷展欄下的按鈕，那么單擊拾取場(chǎng)景中的球體，得到的模型效果如圖5-68所示。如果先在“運(yùn)算對(duì)象參數(shù)”卷展欄中單擊按鈕，再單擊“布爾參數(shù)”卷展欄下的按鈕，那么單擊拾取場(chǎng)景中的球體，得到的模型效果如圖5-69所示。圖5-68圖5-69“圖形合并”：圖形與模型之間的復(fù)合建模。是將一個(gè)圖形以投影的方式投射到三維模型上，可以實(shí)現(xiàn)模型表面的圖形鏤空、浮雕花紋效果，或者使模型表面附著文字等。操作過(guò)程如下。①啟動(dòng)3dsMax2021，在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（幾何體）按鈕，在下拉列表中選擇“標(biāo)準(zhǔn)基本體”，單擊按鈕，在透視視圖中單擊并拖動(dòng)調(diào)整位置，創(chuàng)建圖5-70所示的半徑為50mm的茶壺模型。②繼續(xù)在命令面板中單擊（創(chuàng)建）—（圖形）按鈕，在下拉列表中選擇“樣條線”類型，單擊按鈕，在前視圖中創(chuàng)建字體為“黑體”，大小為30mm的“china”文本，文本的放置位置及效果分別如圖5-71和圖5-72所示。圖5-70