3ds max三维建模的原则及方法探讨

3ds max三维建模的原则及方法探讨

包立华

辽宁省朝阳财经学校 辽宁省朝阳市 122000

摘要：在三维软件的教学中，建模是重要的第一步，是其它后续操作的基础，它的方法很多，也很复杂。笔者结合多年的教学实践，对三维建模的方法进行探讨。

关键词：三维建模；二维线型；段数；修改器

3ds max是目前全世界应用最广泛、用户最多的三维软件之一。该软件主要用于动画制作和建筑效果图设计等方面。虽然动画制作与建筑效果图设计的侧重点不同，但建模都是不可缺少的重要一步，而且是第一步。建模好比是万丈高楼的地基，只有地基坚固，才能为后继工作打下坚实的基础。三维设计软件课是中等专业学校计算机平面设计专业的主要课程，笔者通过多年的教学实践，对三维建模的原则和方法进行探讨，归纳总结如下。

一.三维建模的原则

在教学中，教师一定要让学生理解建模的主要原则，以便于学生在建模时能够有的放矢。

1.要强调精确性

在建模时，首先借助3ds max中的工具（如坐标值录入、捕捉等工具），进行准确定位；利用对齐功能，进行精准对齐操作。尽量避免使用修改器中的命令，如编辑二维线型、编辑面片和贴图坐标命令，因为这些命令，虽然功能强大，但准确性差，不适合做框架模型，只能用来制作一些精度要求不高、但表面繁杂的模型，如沙发、桌椅等。

2.合理设置模型的点数和段数

点数和段数对于三维模型而言非常重要，它们的数量决定了三维模型的细腻程度。若点数和段数太少，则模型细化程度不够，不能产生良好的视觉效果。但点数和段数过多，就会降低机器运行速度，严重时会造成死机，影响工作效率。所以在满足项目要求的前提下，应该尽可能的减少点数及段数，这样可以节省大量的内存空间，提高机器的运行速度。很多学生在开始学习时，觉得建筑模型越繁杂越好，不知道考虑点数和段数增加带来的问题，所以在教学中，教师应该引导学生学会合理的设置点数与段数，尽量压缩文件的大小，为下一步的工作带来方便。

3.优选创建方法

3ds max的建模功能非常强大，所以在创建时，要从多方面进行综合权衡，在多种可选择的创建方法中，选择一种既准确又快捷的方法。另一个要考虑的重要因素，就是要判断所创建的模型，是否方便后续的编辑和修改。所以好的建模方法应该满足的条件是：在创建时准确快速，在以后修改时方便灵活，为后续工作打下坚实的基础。

二.建模方法:

1.三维建模

三维建模是一个创建三维对象的快捷方法，主要在创建面板中进行。三维建模工具可分为标准几何体、扩展几何体和建筑插件三大类型。直接用创建面板中的三维建模工具，如标准几何体、扩展几何体直接进行创建。创建标准几何体有三种方法：可以在创建方式中直接点击要创建的对象，也可以通过键盘输入创建对象，或者设置三维对象的各项参数创建对象。在实际应用时，可以将复杂的对象，分解为若干个简单的几何体，进行创建。有许多模型构件，如门窗、栅栏、柱梁、壁等，都可以用三维建模工具一次性建成，这样建成的模型不但精确、快捷，而且可调整相关的参数，使用非常方便。此外还有许多专门为建筑设置的建模工具，如门、窗等，只需略加调整，即可生成变化丰富的门窗类型。

2.二维建模

在二维建模中又有两种方法。第一种方法是利用创建面板创建二维图形，再经过对二维线型的编辑和修改，通过放样命令，把二维对象转化为三维对象。这种建模过程是一种标准的建模方法，掌握它有助于对网格物体建模的理解，尤其是对掌握二维对象与三维对象间的关系，有很大的帮助。但是在实际工作中，由于放样繁琐，只有如体育场的壳体，室内装饰的棚线等不规则的对象，才使用放样功能。第二种方法是由二维对象开始，首先利用创建面板，绘制所需的二维线型，经过编辑修改后，使用修改面板中的命令，如挤压、旋转、倒角、轮廓倒角等直接生成三维对象，这样操作更便于后期修改。

3.布尔运算

在建筑建模中常常会遇到一些模型，形状复杂并且不规则，比如穹顶、有异行窗洞的墙体等，这些模型很难用二维建模、三维建模等方法创建，这时就需要一把“刻刀”先雕刻出所需的模型，这把“刻刀”就是布尔运算。布尔运算是除二维、三维建模方法外的另一种组合运算建模工具。布尔运算实际上就是通过对两个以上对象进行并集、差集、交集的运算，从而得到新物体形态的一种建模方法。在制作过程中，有大量建模工作需要由布尔运算来完成，但布尔运算本身不是万无一失的，在进行计算时有时也会出现问题。如何去优化布尔运算，避免布尔运算出错，应注意以下两点：一是适当增加对象段数；二是布尔运算以后对结果进行塌陷。

4.NURBS工具

应用NURBS工具建模是目前应用比较广泛的一种建模方法。它的操作原理是基于控制点来调节表面的曲度，自动计算出平滑的表面。它的优点在于控制点少，易于在空间中调节造型。NURBS工具中具备一套完整的造型工具，非常便于掌握。NURBS工具在建模时通常用于膜式建筑的棚顶以及其它的一些复杂模型中。

应用NURBS建模时应注意以下几点：

(1)NURBS建模工具和多边形建模工具一样，也是一个独立的建模系统。不同的是它与多边形工具存在明显的区别，它不是孤立的，它在自身建模的同时还可以借助多边形工具，如车削、挤出等。

(2)在使用NURBS建模工具之前，要了解在什么情况下应该使用该工具。NURBS建模工具尤其适用于工业产品模型和表面曲度较圆润的模型的制作。如在创建洗发水瓶、遥控器等工业模型和相对复杂的角色模型时，可以优先考虑它。

5.Auto CAD软件

Auto CAD软件可以直接创建直线、圆、矩形等多种二维图形，同样可以运用移动、复制、阵列等修改编辑命令。

用Auto CAD软件绘制二维图形的优势在于：

(1)可直接从Auto CAD界面底部的命令行键入操作命令，充分利用键盘，迅速建模。

(2)Auto CAD中设有端点、中点、交点等多种捕捉方式可供选择，用以创建精确的图形。例如利用顶点与圆心的捕捉，能够轻而易举地将矩形的顶点与圆的圆心对齐(重叠放置)。

(3)Auto CAD软件为用户提供“无微不至”的帮助。例如将矩形顺时针旋转任意角度，将正方形在360度方向上环形阵列，绘制自由曲线等。

用Auto CAD软件建模中应注意的问题：

使用Auto CAD建模的最终目的是，将一个*.dwg格式的文件转变成为*.max格式的文件。在这一变换过程中，可能会出现丢线、丢面等情况，因此需要谨慎地对待这个问题。

(1)Auto CAD软件适合用于创建占用空间比较小的图形文件。如果需要很多复杂的图形，则可以将其分开存储为多个较小的文件。这样可以保证 Auto CAD向3ds max转换的稳定性，减少丢线、丢面等情况的出现。

(2)分类型创建图形(分层、分颜色、分实体)。在Auto CAD向3ds max转换的过程中，其引入方式可分为“层/颜色/实体”；同一层上的图形为一整体/相同颜色的图形为一整体/每个实体自为一体。也就是说，如果对同一图层上的和相同颜色的两个平面进行Extrude编辑，那么无法确定它们的挤压厚度。在3ds max中，分解这些图形的操作很繁琐，所以在Auto CAD建模的过程中，对不同的图形应加以区分。

综上所述，建模问题实际上是一个统筹规划的过程。应引导学生根据具体情况，全方位考虑建模办法，也可以几种方法综合使用，用尽可能少的点数和段数，以最优的创建方法创建模型，为后期工作打下一个良好的基础。

参考文献：

1.张拓，3d max建筑效果图制作精粹，北京希望出版社，2002。

2.刘斯，三维软件设计应用，高等教育出版社，2015。

3.伍周凯，建筑三维建模高级技法，机械工业出版社，2002。