3.1 基础建模

基础建模是高级建模的基础，学会并熟练掌握基础建模，将会为学习高级模型打下坚实的基础，本节主要讲述建模的技巧、建模类型、几何体的介绍、创建和修改二维模型。

3.1.1 建模技巧概述

在CG产业中，建模可以分为两种类型，一种是角色模型，一种是非角色模型。角色模型是指一些与活动物体相关的模型，包括动物和人，甚至一些怪物等，如图3-1所示。

非角色模型所包含的对象较多，例如汽车、计算机等一些物品都属于非角色模型，如图3-2所示。

本节重点介绍关于建模的一些特性。

模型按照应用领域不同，质量要求不同，可以简单地分为：低精度质量模型和高精度质量模型。

低精度质量模型是指模型细节少，面的数量也很少的模型。这样的模型主要运用于游戏行业和其他一些对模型要求不高的行业。即时渲染三维游戏的渲染能力受到处理器的限制很大，为了游戏的流畅显示，往往只能减少模型细节。如图3-3所示的是低精度模型。

高精度质量模型是指模型细节非常丰富，能够满足高要求项目的要求，同时模型的面的数量非常多的模型。有这样要求的行业一般首先会想到电影行业（实际上它主要应用的领域就是影视）。如图3-4所示的是高精度模型的效果。

那么，如何才能有效地制作出需要的模型呢，需要读者做以下的突破。

❑要掌握建模软件

当今世界动画软件可以说是百花齐放，3ds Max、Maya、XSI、LW、Silo、modo、Mudbox、ZBrush等软件很多，在建模方面也都各有自己的长处，所以想作为一个专业的模型艺术家，就必须在这些软件中找到适合自己的软件。

❑建立自己的建模生产线

深入研究建模流程，学会利用不同软件的特长，建立自己的模型制作生产线。

❑研究角色布线

研究角色布线对制作高精度模型有很重要的意义。

❑坚实的美术基础

在个人能力方面，需要读者切实提高自己在美术方面的功底，尤其是在肌肉、骨骼方面的功底。

这是本书作者对于三维建模的一些感想，需要读者在建模过程中去体会、理解。

3.1.2 建模类型

在3ds Max 2015中创建模型，大致有三种方式，分别是二维建模、复合建模、三维建模。在这些建模方式中，二维建模最为简单易学，可以创建出最为简单实用的东西；复合建模难度适中，可以创建一些稍微复杂的物体；而三维建模最为复杂，通常制作造型奇特结构最为复杂的模型。下面就来介绍一下3ds Max中的这三种建模方式。

1．二维建模

在真实的世界中，许多物体都是由简单的几何体组成的，例如方木、书、纸张、倒角文字等，而在这些简单物体的基础上经过加工，简单的物体就成了造型奇特的工艺品。在3ds Max中，许多造型复杂的模型都是由基础的模型演变而来的，基础建模部分是学习3ds Max的必经之路，也是非常重要的部分之一，如图3-5所示。

2．复合建模

复合建模方法又称为组合建模，就是将两个或者多个简单的对象组合成一个新的对象。在3ds Max 2015中，复合建模创建工具位于创建命令面板中的几何体面板中。在该面板中包括12种类型的复合建模方法，这些复合建模方法中最为常用的是布尔运算和放样。复合建模的效果如图3-6所示。

3．三维建模

三维建模是3ds Max比较常用的建模方法，覆盖面也更为广泛，基本上所有的物体都可以使用三维建模的方法制作出来。而三维建模中最为常用的是多边形建模。

多边形建模是3ds Max所有建模类型中最为强大的一种建模技术。其优势非常明显，首先是它的操作感非常好，3ds Max 2015中提供了许多高效的工具，为实际创作带来很大的便利；其次可以对模型的网格密度进行较好的控制，使最终模型的网格分布稀疏得当，后期还能比较及时地对不太合适的网格分布进行纠正。多边形建模的效果如图3-7所示。

3.1.3 几何体介绍

标准几何体是3ds Max中最基本的三维对象，在系统默认情况下，3ds Max 2015提供了10种标准几何体，这10种标准几何体可以组合出各种各样的效果，本节将详细介绍这些标准几何体的基本创建方法和基本参数的修改方法，帮助读者对三维对象有个清晰的认识。

在创建标准几何体时，读者只需要单击相应的按钮，在某一视图中通过拖动和单击鼠标即可完成。因此，在这里将不再详细介绍标准几何体的创建方法，而主要介绍标准几何体的一些特性。

1．长方体

日常生活中的很多物体都可以使用长方体来近似表示，例如课桌、楼房、台阶等。实际上，长方体是一种最为简单的几何体，如图3-8所示。

2．圆锥体

在3ds Max中使用【圆锥体】工具，不仅可以创建圆锥体，也可以创建圆台或者圆柱等多种圆锥变形体，如图3-9所示。

3．球体

利用【球体】工具可以生成完整的球体、半球体或球体的其他部分。还可以围绕球体的垂直轴对其进行切片，从而得到新的变形物体。如图3-10所示是球体的一些常用变形。

4．几何球体

几何球体与球体不同，几何球体的表面由三角形组成，而球体的表面由四边形组成。利用几何球体创建的物体及其变形如图3-11所示。

与标准球体相比，几何球体能够生成更规则的曲面。在指定相同面数的情况下，它们也可以使用比标准球体更平滑的剖面进行渲染。与标准球体不同，几何球体没有极点，这对于应用某些修改器非常有用。

5．圆柱体

圆柱体工具可用于生成具有圆柱特性的物体，当然也可以利用切片的方法创建圆柱体的变形体，如图3-12所示。

6．管状体

管状体可用于生成圆形和棱柱管道。管状体类似于中空的圆柱体。如图3-13所示的是利用管状体创建的物体。

7．Torus（圆环）

圆环可生成一个环形或具有圆形横截面的环，有时也被称为环形。用户可以将平滑选项与旋转和扭曲设置组合使用，以创建复杂的变体，如图3-14所示。

8．四棱锥

四棱锥基本体拥有方形或矩形底部和三角形侧面，类似于金字塔。它的变形体较少，基本上就一个金字塔形状，当然也可以通过调整它的参数来适当地修改其外形，如图3-15所示。

9．茶壶

大家对于茶壶并不陌生。不过令很多初学者都感到惊异的是，3ds Max为什么要提供一个茶壶的形状呢？实际上，茶壶的外形可以衍生出很多物体，例如水瓶、人头等。正是它的这些重要性，才使其成为标准基本体的一员。3ds Max中的茶壶造型如图3-16所示。

在创建一个茶壶后，可以通过其参数面板来定义取舍的部分，例如可以取消茶壶的“壶盖”，如图3-17所示。

10．平面

平面对象是特殊类型的平面多边形网格，可在渲染时无限放大。用户可以指定放大分段大小和数量的因子。使用平面对象来创建大型地平面并不会妨碍在视口中工作。可以将任何类型的修改器应用于平面对象，以模拟陡峭的地形，如图3-18所示。

关于标准基本体的相关知识就介绍到这里。如果要掌握这些物体的使用方法，则还需要读者勤加练习。

3.1.4 创建二维图形

在3ds Max 2015中的二维绘图命令均被放在【创建】卷展栏中的【形状】子面板中。通过在窗口右侧的命令面板中单击【创建】按钮，在系统弹出创建图形卷展栏中单击图标按钮，即可进入二维绘图命令面板，如图3-19所示。

当系统进入二维绘图命令面板后，会有许多图形选择，它们在创建二维图形时使用是最频繁的，也是最多的。下面介绍一下这些常用的二维命令。

1．样条曲线

样条曲线是由一系列的点定义的曲线，样条上的点通常被称为【节点】。每个节点包含定义它的位置坐标的信息，以及曲线通过节点的方式的信息。样条曲线中连接两个相邻节点的部分称为【线段】。

默认情况下，在某个点处单击并立即释放鼠标按键可创建【角】（表明下一线段为直线）类型的顶点；如果单击并拖动可创建Bezier类型的顶点（表示该顶点前后线段均为曲线），此时可首先通过拖动调整该顶点上一个线段的曲度，释放鼠标按键后移动光标，可创建下一段曲线。另外，在使用【线】命令绘制直线时，如果按下Shift键，可绘制出水平或者垂直直线。

2．圆

【圆】是绘制二维样条线中的另一种常用命令，它的绘制方法非常简单，在【形状】面板中单击【圆】按钮后，在视图窗口中单击并拖动，即可确定圆形和半径，如图3-20所示。

3．椭圆

提到椭圆，读者就会想到，椭圆通过指定中心、长轴、短轴可以创建出来。在3ds Max中创建椭圆和圆的方法是一样的，椭圆的形状如图3-21所示。

4．圆弧

圆弧可以说是圆形的特殊类型，创建圆弧的方法不同于创建圆。选择【扇形】复选框将在圆弧的基础上产生一个扇形，如图3-22所示。

5．多边形

使用【多边形】工具可以创建任意边数的多边形。单击【形状】卷展栏中的【多边形】按钮，在视图中就可以创建一个六边形，如图3-23所示。

6．Text（文本）

在3ds Max中使用【文体】工具可以创建出多种文字的效果，通常结合倒角修改器制作出三维立体文字。在选择字体的时候，3ds Max会列出系统中所拥有的字体以供选择，如图3-24所示为在前视图中创建的文字。

默认情况下，字体的字型为Arial，如果单击按钮，可以将文本设置为斜体；单击按钮，可以为文字添加下划线，如图3-25所示。

当输入多行文本时，单击按钮，可以使多行文字左对齐；单击按钮，可以使多行文字居中对齐；单击按钮，可以使多行文字右对齐；单击按钮，可以使多行文字分散对齐。另外，可以调整文字的大小、字体间距以及文本的行距。

7．螺旋线

螺旋与生活中的弹簧很相似，一般情况下，在效果图的围墙栏杆中使用螺旋花造型，家庭中的大门上也常使用螺旋花的造型，如图3-26所示。

3.1.5 修改二维图形

创建二维图形的过程只是形体轮廓操作的一部分，如果要深入修改二维图形的形状或者想得到更为复杂的造型，就必须将其转换成可编辑样条线，然后才可以调整顶点、线段，改变曲线的曲率等。

在3ds Max 2015中，将二维图形转换成可编辑样条线有两种方法，一种是选中要编辑的样条曲线，右击鼠标，从弹出的快捷菜单中选择【转换为】︱【转化为可编辑样条线】命令；第二种方法是选中要编辑的样条曲线，切换到修改面板，在修改器列表的下拉菜单中选择【可编辑样条线】修改器。

将曲线转换为可编辑样条线之后在修改面板中会出现编辑样条线的三个卷展栏，下面分别介绍。

1．【选择】卷展栏

该卷展栏下的选项用于对曲线各次对象的选择操作，曲线的次对象包括顶点、线段、样条线。在【选择】卷展栏下单击任何一个次对象按钮，就可以使用3ds Max的选择工具，在场景中选择该层对象和变换操作。当在该卷展栏中单击【顶点】按钮，即可进入顶点编辑状态，这时有关顶点的选项也被激活，如图3-27所示。

如果在【显示】区域框中启用【显示顶点编号】复选框，将在视图中显示从起始点到结束点的顶点编号，如图3-28所示。

2．【软选择】卷展栏

【软选择】卷展栏中的选项如图3-29所示。使用软选择工具可以以衰减的方式对曲线的次对象进行选择，在高级建模中这种选择方式经常用到。在此以顶点次对象为例讲解其中的参数含义。

进入顶点编辑状态，并启用【使用软选择】复选框，现在选择曲线上一个或部分顶点，它会影响一个区域，通过调整【衰减】值可以定义影响区域的距离，3ds Max以颜色的方式显示衰减的范围，红色表示完全影响，然后依次向蓝色递减，移动选择的顶点即可看到效果，如图3-30所示。

3．几何体卷展栏

几何体卷展栏包括多种曲线编辑工具，当在【选择】卷展栏下选择不同的次对象时，该卷展栏中所显示的编辑工具也不相同。本节将根据不同的次对象分别介绍各编辑工具的用法。

❑新顶点类型

该选项区域中包含4种顶点编辑方式，分别是【角点】、Bezier、【平滑】和【Bezier角点】，它们代表图形的4种顶点属性，如图3-31所示。

如果读者需要使用其中的一种方式，只需选中相应的单选按钮即可。另外，还可以在选择了一个顶点后，选择右键菜单中的相应命令进行转换。

❑断开

该工具将选定的一个或多个顶点拆分。如图3-32所示的就是在选中一个圆形的两个顶点后，单击【断开】按钮，这时圆形就被拆成了两部分。

❑附加

【附加】是一种比较重要的工具，它不仅使用在可编辑样条线中，还可以在可编辑网格和可编辑多边形中使用。【附加】工具可以将多个图形合并为一个图形。

❑优化

【优化】工具可以在当前的图形上添加顶点。如果在单击【优化】按钮之前启用【连接】复选框，可以将添加的顶点进行连接，如图3-33所示。

❑焊接

将曲线上的两个或多个开口的顶点焊接为一个顶点。选择需要焊接的两个顶点，在【焊接】右侧的微调框中输入一个合适的数值，单击【焊接】命令即可。图3-34是焊接前后的效果对比。

❑连接

使用该工具可以连接两个顶点以生成一条线性线段。单击【连接】按钮，按住鼠标左键从一个顶点拖动到另一个顶点上释放即可创建一条线段，连接效果如图3-35所示。

❑【圆角】和【切角】

这两个工具可以在顶点处创建圆角和切角，使用后面的微调框可以调整圆角或切角的大小。如图3-36所示是在矩形一个顶点处创建的圆角和切角。

❑轮廓

【轮廓】命令只有在样条线级别的时候可以使用，它可以将一条线分离为两条线，如图3-37所示。

3.1.6 练习：制作机械零件

本节使用二维线段制作一个机械图的模型，在制作过程中，使用了可编辑样条线命令对二维线段进行编辑，可编辑样条线命令可以有效地调整图形成为所需要的任何形状，通过本节的学习，要求读者掌握二维图形的编辑方法。

STEP｜01 在顶视图中创建一个【圆环】，设置【半径1】为50，【半径2】为35，如图3-38所示。

STEP｜02 接着在圆环的中心创建一个【弧】，如图3-39所示。

STEP｜03 选中圆环图形，将其转换为可编辑样条线，然后在修改面板中使用【附加】工具将弧形结合为一个图形，如图3-40所示。

进入到样条线编辑状态，接着使用【修剪】工具修剪图形，如图3-41所示。

STEP｜04 在工具栏中单击【捕捉】按钮并启用【顶点】捕捉，切换到图形面板单击【弧】按钮，在曲线的两端创建两个半圆弧形，如图3-42所示。

STEP｜05 将所有的图形附加为一个图形，使用【焊接】工具将4个点焊接，如图3-43所示。

STEP｜06 进入到曲线的【样条线】编辑状态，选择图形，然后在几何体卷展栏下单击【轮廓】按钮，将【轮廓】参数设置为-4，如图3-44所示。

STEP｜07 在顶视图中创建一个【弧】，位置与参数如图3-45所示。

STEP｜08 创建另一个【弧】，设置其参数如图3-46所示。

STEP｜09 选择样条线图形，使用【附加】工具将两个弧形结合到当前图形，如图3-47所示。

STEP｜10 然后进入到样条线编辑状态，使用【修剪】工具编辑图形，结果如图3-48所示。

STEP｜11 回到曲线的顶层级，在指定位置创建两个半径分别为8和6的圆，并将其复制到如图3-49所示。

STEP｜12 创建一个矩形，使用旋转工具旋转45°，然后将其转换成可编辑样条线，调整形状如图3-50所示。

STEP｜13 进入曲线的顶层级，使用【附加】工具将所有的图形合并成一个图形，然后进入到样条线编辑状态，使用【修剪】工具编辑图形，结果如图3-51所示。

STEP｜14 最后，附加图形并修剪如图3-52所示。

STEP｜15 在修改面板中添加一个【挤出】修改器将其挤出，设置【数量】为20，如图3-53所示。

STEP｜16 还可以为其添加一个小场景以烘托出效果，最终效果如图3-54所示。