三维动画设计课程

1. 三维动画设计课程 主讲：陈荣钦 Email：tzcer@163.com

2. 第二章 基础建模 • 主要内容 • 标准几何体的创建 • 扩展几何体的创建 • 比标准基本体更加复杂的三维造型 • 二维建模 • 三维模型可以从二维模型基础上建立 • 对象的编辑和修改 • 介绍常用的修改器使用方法

3. Box的创建 • Box主要用于制作场景中的墙壁、地板和桌面等等简单物体，也常用于大型建筑物的构建。 • 长方体的基本参数是： • 中心（参数输入或者按下鼠标时创建） • 长、宽、高（参数输入或者鼠标拖动创建）

4. 为何需要分段参数 Box的创建 • 创建方法： • 进入创建命令面板，选择Box（长方体），这时在Creation Method（创建方式）卷展栏中有两个单选钮，如果选中Cube单选钮则创建正方体，如果选中Box单选钮则创建长方体。在命令面板的下半部分显示出长方体的Parameters卷展栏，并以长、宽、高顺序拖动 • 也可以通过键盘输入参数卷展栏中设置参数（包括Box的中心，长宽高参数），每单击一次创建，就在场景中创建一个长方体，并不需要拖动鼠标，适合于精确创建

5. Box的创建 • 分段数解析： • 分段数是指对象的细分程度。分段数的大小将影响构成对象的精细程度。该数值越大，构成几何体的点和面就越多，复杂程度越高。 • 分段数的设置可以提供修改器影响对象的附加分辨率。 • 增加弯曲修改器？ • 分段数越多，结果越光滑 • 代价是需要更高的机器资源（普遍规律）

6. Cone的创建 • 创建方法： • Cone（圆锥）按钮 • 基本参数：中心，半径1、半径2，高度 • 和圆柱的参数相比，唯一的不同是圆锥有半径1和半径2，对应上下底面半径，其它参数都一样，同时绘制时的拖动要比圆柱多一次 • 圆柱是圆锥的特例

7. Cone的创建 • 可以创建各种各样的圆锥

8. Sphere的创建 • 球体表面的网格线由经纬线构成，经纬线的多少体现了球体的密度。球体的表面实际上是由四边形组成 • 可以创建完整的球体、半球或球体的一部分 • 球体参数： • 中心（参数输入或者按下鼠标时创建） • 半径（参数输入或者鼠标拖动创建）

9. Sphere的创建 • 创建方法： • 创建面板的Sphere（球体）按钮 • 参数意义： • 边：按下鼠标时的位置在球体边缘 • 中心：按下鼠标时的位置在球体中心 • 分段：经纬线的条数，控制光滑度 • 平滑：对光照效果进行平滑处理 • 半球：0－1之间，可以创建不完全球 • 切除（Chop）：生成半球时直接切除，球体密度不变。 • 挤压（Squash）：生成半球时切除同时挤压，球体密度增加 • 切片启用（Slice On）：对球体进行切片 • 轴心在底部：球体的基准点由球体的中心改变为与球体底部平面相切的点

10. Sphere的创建 • 分段值和“平滑”复选框都会影响球体的光滑度

11. Sphere的创建 • 切片启用时，起始角度和终止角度设置

12. Torus的创建 • 圆环 • 是由一个横截面圆绕与之垂直并在同一平面内的圆（轨迹圆）旋转一周而构成的标准几何体，单击Torus（圆环）按钮创建 • 参数意义： • 主半径：从圆环中心到截面圆心距离 • 次半径：截面圆的半径 • 旋转：圆环绕截面圆心旋转角度，需要设置纹理才能看到效果 • 扭曲：圆环的横截面圆绕其中心逐渐旋转和扭曲的角度 • 分段和边数：轨迹圆和截面的精度 • 平滑：根据轨迹圆和截面圆，有4种组合

13. Torus的创建 • 可以创建各种各样的圆环

14. Geo-Sphere的创建 • 几何球体表面的网格线由三角面拼接而成。由于三角面具有更好的对称性，在相同分段数的情况下，渲染效果比Sphere更光滑 增加分段 增加分段 ……

15. Geo-Sphere的创建 • 创建方法： • 直径和中心：和Sphere中的边和中心类似 • 分段数：球体中的面数等于基础多面体的面数乘以分段数的平方 • Geodesic Base Type（基准多面体类型）：球体是基于何种多面体生成的 • 半球：没有百分比调整，只能1/2 • 其它参数意义和前面类似

16. Cylinder的创建 • 创建方法： • Cylinder（圆柱体）按钮 • 基础参数：中心点、半径和高度 • Cap Segments（端面分段）：设置圆柱体两个底面的同心圆数目 • Sides（边数）：设置圆柱体两个底面圆的边数（控制侧面光滑度） • 其它参数和前面类似

17. Cylinder的创建 • 可以创建各种各样的圆柱体

18. Tube的创建 • Tube（管状体） • 是一个与Cylinder相似的标准几何体，可以看做是在一个大圆柱体中挖掉一个同轴的小圆柱体后得到的几何体 • 创建方法： • Tube（管状体）按钮 • 和圆柱的参数相比，唯一的不同是管状体有内径（半径1）和外径（半径2），其它参数都一样，同时绘制时的拖动要比圆柱多一次

19. Tube的创建 • 可以创建各种各样的圆锥

20. Pyramid的创建 • 四棱锥是一个底面为矩形、侧面为三角形的标准几何体，单击Pyramid （四棱锥）按钮进行创建 • 参数意义： • 深度和宽度即为底面矩形的长和宽 • 基点/顶点和中心的区别是在绘制底面矩形时，起点在矩形顶点上还是在矩形的中心处，与前面类似 • 其它参数类似

21. Teapot的创建 • 茶壶是一个结构较为复杂的标准几何体,单击Teapot（茶壶）按钮创建 • 参数意义： • 半径：最大横截面圆半径 • 茶壶部件：用于选择茶壶的组成部件 • 其它参数类似

22. Plane的创建 • 平面是一个被细分为很多网格的标准几何体。单击Plane按钮创建平面 • 参数意义： • 渲染倍增：用于设置渲染的缩放比例和密度： • Scale(缩放)：渲染时平面长宽的缩放比例 • Density(密度)：平面分段数的缩放密度 • Total Faces（总面数）：显示网格平面的总面数

23. 创建小亭

24. 制作小结 • 要仔细观察场景的形状 • 善于在恰当的视图绘制对象 • 在对象操作过程中要仔细观察视图变化情况 • 善于利用对象的对齐、镜像和阵列等操作

25. 扩展几何体 • 主要内容 • 异面体(Hedra)的创建 • 环形结(Torus Knot)的创建 • 倒角长方体(ChamferBox)的创建 • 倒角圆柱体(ChamferCyl)的创建 • 油罐(OilTank)的创建 • L形体(L-Ext)的创建 • C形体(C-Ext)的创建 • 软管(Hose)的创建

26. 异面体的创建 • Hedra（异面体或多面体）是扩展三维几何体中较为简单的一种几何体，是由多个平面生成的一种几何体。 • 参数意义： • 系列：多面体的类型 • 系列参数：控制多面体点、面之间的转换 • 轴向比率：控制多面体点、面之间的轴向缩放 • 决定多面体每个面的内部几何体 • 半径：多面体的轮廓半径 • 其它参数和前面类似

27. 异面体的创建 • 多面体类型

28. 异面体的创建 • 系列参数P和Q影响点面之间的转换

29. 环形结的创建 • Torus Knot（环形结）是由圆环体通过打结构成的扩展三维几何体 • 参数意义： • 结或圆：如果选择圆退化为圆环体 • P、Q：两个方向打结的数目 • Warp Count（弯曲数目）：弯曲角的个数 • Warp Height（弯曲高度）：弯曲的高度 • Eccentricity（偏心率）：截面偏离圆形的程度 • Twist（扭曲）：圆环体截面扭转的角度 • 偏移、平铺：U、V两个方向上的偏移量和平铺次数

30. 倒角长方体和倒角圆柱体 • 倒角长方体、倒角圆柱体是由长方体、圆柱体倒角后构成的扩展三维几何体 • 参数意义： • Fillet（倒角，圆角）：倒角大小，0为没有倒角。 • Fillet Segs（倒角分段，圆角分段）：倒角分段数。1表示倒角的形状为直倒角，分段数大于1时为圆倒角，分段数越大，倒角越圆。 • 其它参数同圆柱体

31. 油罐 • 油罐体是将圆柱体两端的平面弯曲为凸起的球冠后构成的扩展三维几何体 • 参数意义： • Cap Height（封口高度）：球冠高度 • Blend（融合）：油罐的倒角程度，即在油罐的球冠边缘的倒角 • Overall（总体）：将高度值设置为整个油罐体的高度 • Center（中心）：将高度值设置为除去两端球冠后剩下的高度 • 其它参数同圆柱体

32. 软管 • Hose（软管）是类似于能够沿轴向伸缩、弯曲的软塑料水管的扩展三维几何体 • 参数意义： • 端点方法： • 自由软管：软管的两端不链接任何对象，处于自由状态 • 绑定到对象轴：选择将软管的两端链接到对象

33. 软管 • 绑定对象参数： • Pick Top Object（拾取顶部对象）：设置软管顶端的绑定对象 • Pick Bottom Object（拾取底部对象）按钮：设置软管底端的绑定对象 • Tension（张力）：设置软管两端的伸缩量 • 自由软管参数： • 高度：设置软管高度

34. 软管 • 公用软管参数： • Flex Section Enable（启用柔体截面）：用于设置软管的是否有褶面，并启动参数 • Starts（起始）：褶面的起始位置，用软管高度的百分比表示。 • Ends（结束）：褶面的结束位置，用软管高度的百分比表示。 • Cycles（周期数）：褶面的周期数。软管表面凹进或凸出的一个褶面为一个周期。 • Diameter（直径）：褶面凹进或凸出的直径，用软管直径的百分比表示。

35. 软管 • 公用软管参数： • Flex Section（启用柔体截面）：用于设置软管的是否有褶面，并启动参数 • Starts（起始）：褶面的起始位置，用软管高度的百分比表示。 • Ends（结束）：褶面的结束位置，用软管高度的百分比表示。 • Cycles（周期数）：褶面的周期数。软管表面凹进或凸出的一个褶面为一个周期。 • Diameter（直径）：褶面凹进或凸出的直径，用软管直径的百分比表示。

36. 软管 • 公用软管参数： • Hose Shape（软管形状）：截面的形状，分为圆形、长方形、D形截面软管。

37. L形体和C形体 • L形体可以理解为是由两个长方体结合构成的简单的扩展三维几何体 • C形体可以理解为是由3个长方体结合构成的简单的扩展三维几何体 • 参数： • L形体和C形体中的参数就是各个独立长方体的长宽和共同的高以及各自分段数

38. 二维建模简介 • 一些复杂的立体模型可以通过线条、矩形、椭圆和星形等平面图形作为形体建模的截面、路径创建得到 • 二维图形的创建在创建面板的图形按钮中进行 • 对比较熟悉的参数不作介绍 • 开始新图形复选框不选时，多次绘制的多个图形是一个整体对象

39. 常见的二维图形

40. Rendering（渲染）卷展栏 • 默认情况下，二维图形不会被渲染，需要在Rendering卷展栏中设置 • Thickness（厚度）：平面图形的线条厚度，相当于线条的截面直径 • Sides（边数）：设置平面图形线条的截面边数 • Angle（角度）：设置横截面的边或角的开始位置 • Renderable（可渲染）：能否渲染 • Generate Mapping（生成贴图坐标：使平面图形的线条表面能够进行材质贴图

41. Interpolation（插值）卷展栏 • 用于控制平面图形的线条，对线条曲线进行优化设置 • Steps（步数）：设置平面图形线条曲线的分段数。 • Optimize（优化）：优化平面图形线条曲线的分段数。 • Adaptive（适配）：系统自动设置平面图形线条曲线的分段数，以平滑线条曲线。

42. 线的绘制 • 绘制方法 • 点击＋拖动 • 键盘 • 初始类型和拖动类型会影响绘制方法 • Corner（角点）：在顶点的两边为直线，曲线在该顶点变为折线 • Smooth（光滑）：在顶点的两边为曲率相等的曲线 • Bezier（贝塞尔）：通过拖曳鼠标可以改变曲线的曲率和方向，在顶点的两边为曲率不等的曲线

43. 可编辑样条线 • 和可编辑网格类似，有两种方法可以将二维图形转换为可编辑样条线 • 右键单击二维图形，选择Convert To（转换为）→Convert to Editable Spline（转换为可编辑样条曲线）菜单命令 • Edit Spline（编辑样条线） • 编辑样条线修改器有3个子对象 • 顶点 • 分段 • 样条线 • 对象层的操作概念很多与编辑网格修改器类似

44. 布尔运算 • 在样条线子对象级别，可以进行布尔操作 • 方法先选中一条样条线，点选布尔操作，再点击另外一条样条线，就得到结果 • 下图分别为并集、差集和交集

45. Extrude（挤出）修改器 • Extrude修改器用于将二维型对象挤出成为三维立体模型 • Amount（数量）和Segments（分段）：设置挤出长度和分段数 • Capping（端盖）：设置两端是否具有端盖以及端盖的方式 • Output（输出）栏：设置挤出模型的创建方式

46. Lathe（车削）修改器 • Lathe修改器用于将二维型对象旋转成为三维立体模型 • Degrees（角度）：设置旋转的角度 • Weld（焊接）：将旋转中心轴附近重叠的顶点合并在一起，使端面平滑 • Flip（翻转）：将旋转模型表面法线反向 • Direction（方向）：设置截面旋转轴的方向 • Align（对齐）：设置截面旋转轴的位置,也可以对轴子对象进行调整

47. Bevel（倒角）修改器 • Bevel修改器将图形挤出为三维对象并在边缘应用平或圆的倒角。该修改器的一个常规用法是创建3D文本和徽标，而且可以应用于任意图形

48. 复习和预习 • 复习 • 本节课主要讲述标准几何体、扩展几何体以及二维模型的创建以及参数的设置。 • 复习教学网Flash视频第二章2.1、2.2节 • 完成实验二（通过网站提交，期限为2周，逾期不候） • 预习 • 下一次课我们学习对象的修改编辑，可以预习教学网Flash视频第二章相关内容。