關(guān)于3Dmax建模的方法分析和技巧探討

羅旭

摘要：3Dmax軟件在三維造型與建模中應(yīng)用的十分廣泛，在多種行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。通過對3Dmax建模的基本流程與主要應(yīng)用方法進行分析，從基本的建模幾何體、二維曲線、復(fù)合幾何體、放樣技術(shù)等分析了3Dmax建模的方法進行深入的分析。借助3Dmax軟件的強大功能、良好的擴展性以及簡單的操作性，采用合理的方式與技巧建模，可以提高三維物體的建模模型。

關(guān)鍵詞：3Dmax;建模;三維模型

中圖分類號： TP311? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）35-0207-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

3Dmax軟件是目前比較常用的三維動畫制作軟件，在動畫制作的過程中，它的用途較多，具有十分強大的建模功能，可以根據(jù)人們的需求，創(chuàng)建出不同結(jié)構(gòu)的三維虛擬結(jié)構(gòu)圖像，在建筑、動畫、影視、機械設(shè)計等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在任何一個三維模型的設(shè)計中，首先都需要創(chuàng)建模型，然后通過渲染得到相應(yīng)的模型。建模是最終效果圖的基礎(chǔ)，在使用3Dmax軟件進行建模時，需要結(jié)合具體的要求，借助3Dmax軟件的強大功能、良好的擴展性以及簡單的操作性，采用合理的方式與技巧建模，才能達(dá)到事半功倍的效果。

1 3Dmax建模的基本流程

一般來說，3D建模主要是利用三維軟件構(gòu)建出具有立體感的物體模型，3Dmax具有強大的建模功能，可以根據(jù)人們的需求，構(gòu)建相應(yīng)的虛擬三維效果模型圖，在影視特效、室內(nèi)裝飾、建筑設(shè)計、機械設(shè)計等行業(yè)具有十分廣泛應(yīng)用，三維模型主要是以物體的幾何元素為基礎(chǔ)，來構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型，通過創(chuàng)建點、線、面的坐標(biāo)與位置來創(chuàng)建模型，通過調(diào)整各個元素的坐標(biāo)數(shù)字，然后通靈活地分配到各個視圖區(qū)域修改，達(dá)到完成三維建模模型，3Dmax建模的流程為：

1）前期準(zhǔn)備。在建模之前，需要結(jié)合具體的制圖與材質(zhì)的要求，對具體的建模要求進行分析，確定建模制圖的單位，并將物體各個立面的場景圖導(dǎo)入軟件庫中，建立群組，使得建模的外輪廓線與平面輪廓對齊，保證建模的準(zhǔn)確性，然后將其凍結(jié)，作為后期制圖的參考;

2）3Dmax建模。在前期制作的場景圖后，需要明確設(shè)計的場景的外界環(huán)境條件，裝飾的標(biāo)準(zhǔn)、模型的尺寸要求以及相關(guān)的配套設(shè)施，選擇合適的建模工具與技術(shù)，按照建模的要求進行三維建模，在三維建模時要求使用精確的數(shù)據(jù)與比例，保證建模的效果滿足要求，在三維建模時，可以選擇多種方法綜合在一起進行建模;

3）3Dmax建模的保存。在使用3Dmax軟件建模的過程中，往往會積累很多小的模型，在后期模型的制作中，還需要用到這些小的模型，將相應(yīng)的模型進行保存，在制作其他材料時有可能用到，要求能夠根據(jù)實際情況給模型添加材料，并以材質(zhì)命名，然后選擇合適的保存方式進行保存，方便后期使用時查找。

2 3Dmax的建模方法

運用3Dmax軟件的三維模型的方法多種多樣，需要結(jié)合具體情況，選擇合適的方法進行建模，在具體的設(shè)計中，設(shè)計者需要根據(jù)模型的性質(zhì)、形狀與特點、材質(zhì)等選擇不同的方法，才能提高建模的效率，在設(shè)計時要根據(jù)各種方法的不同優(yōu)點與缺點，綜合進行建模。

2.1 基礎(chǔ)建模階段

根據(jù)物體的形狀、特征等，首先需要進行基礎(chǔ)建模，它是3Dmax三維立體設(shè)計的關(guān)鍵部分，一般都是比較簡單的建模，在建模時，要合理地設(shè)置參數(shù)，常見設(shè)置命令有旋轉(zhuǎn)、移動、復(fù)制、鏡像、對齊、陣列變化等相關(guān)命令，在基層建模階段，要求設(shè)計能夠熟練使用3Dmax軟件。

1）利用基本的幾何體建模。主要是運用基本幾何體和擴展幾何體進行構(gòu)建基本模型，它們本身就是一些簡單的幾何形狀，如果要用幾何形狀構(gòu)建復(fù)雜的三維模型，并可以對簡單的幾何模型進行調(diào)整，利用幾何模型這種方法建?？梢岳斫鉃槎逊e木的方法，根據(jù)建模的需要，對簡單的幾何模型進行調(diào)整與組合，它三維建模最容易掌握的一種方法，可以快速對三維建模搭建一些最基本的場景，在具體的應(yīng)用中十分廣泛。例如，可以使用長方體的組合做成書柜，十分快捷方便。擴展幾何體在三維建模中雖然使用的不太方便，但是它可以根據(jù)具體的靈活調(diào)整與組合，對提高三維建模效率十分有效。

2）運用二維線條建模。在3Dmax軟件中，二維線條主要是利用基本的建模方式，將二維圖形配合使用一些命令，構(gòu)件三維模型。對二維模型進行處理，使之產(chǎn)生三維實體的模式，在3Dmax的圖形命令面板中，就可以輕易地創(chuàng)建線、矩形等多種二維圖形，在完成二維圖形之后，然后采用圖形編輯器對圖形中的命令進行修改，從而可以創(chuàng)建出需要的三維模型。在二維圖形轉(zhuǎn)為三維圖形時，常用修改器命令有車削、擠出、倒角、拉伸、倒角、剖面等。例如，在制作高腳杯時，我們可以先繪制樣條線，然后利用修改器中的車削修改器進行修改，再制作齒輪時，可以先繪制星型，在利用修改器擠壓制作齒輪。由于二維圖像的點與線都比較少，對點與線修改的命令也比較少，利用二維線條建模在修改時也比較方便，在建模中應(yīng)用十分廣泛。例如，在車削修改器創(chuàng)建三維模型高腳杯時，直接對節(jié)點進行圓角處理，就可以很方便地使得三維圖像的線條變得十分圓滑與優(yōu)美。

3）運用復(fù)合幾何體建模。二維的復(fù)合幾何體在3Dmax建模中應(yīng)用也十分廣泛，是一種非常高效的建模方式，通過多種復(fù)合幾何體的結(jié)合，可以形成多種復(fù)雜的三維模型。例如，在建模時，可以利用兩個或兩個以上的三維幾何體或二維幾何體通過疊加、組合的方式來創(chuàng)建一個復(fù)雜的三維物體模型，一般是將復(fù)合幾何體通過布爾運算，生成復(fù)雜的幾何體，可以快速地生成三維模型。采用復(fù)合運算構(gòu)建三維模型，主要是通過該對模型的相加、相減或者相加的方法生成三維模型，不僅簡單的幾何體進行布爾運算生成三維圖像，二維圖像也可以通過布爾運算產(chǎn)生三維模型。采用布爾運算可以很靈活地處理一些有缺口或凸體的模型，提高了三維建模的效率，例如，創(chuàng)建洗手盆的凹位、柜子上的把手等。在三維建模時，對二維圖形通過放樣的方式，應(yīng)用也十分廣泛，可以將各種圖形隨路徑的放樣，并運用變形與扭曲的方法來創(chuàng)建多種三維模型，滿足三維建模的要求。

4）放樣建模技術(shù)

3DMAX軟件的放樣技術(shù)主要是在二維建模的基礎(chǔ)上，采用放樣技術(shù)進行三維建模，在制作時需要制作兩個或者兩個以上的曲線，選擇其中作為放樣路徑，來定義放樣的深度，其他的曲線作為放樣的截面，定義放樣的模型的形狀，建模時路徑的定義可以是開放的，也可以是閉合的，但是必須是唯一的，同樣，建模的截面可以是閉合的也可以是開放的曲線，在具體的數(shù)量要求上，要結(jié)合具體建模的要求進行設(shè)計，采用放樣建模技術(shù)對模型的修改比較靈活、方便，可以設(shè)置模型的表面參數(shù)，如路徑參數(shù)與外表參數(shù)，還可以通過傾斜、縮放等方法，對放樣的模型進行修改與變形，使得生產(chǎn)的復(fù)雜模型更加逼真與形象。

5）布爾運算

布爾運算是采用邏輯運算，將對象進行合成的一種建模技術(shù)，采用這種方式可以在不同的對象之間進行“并集”“交集”“差集”的運算，使得一個或者多個物體模型融合在一起，并集處理的結(jié)果是保留原來兩個的模型，將重疊的部分變成一個部分合并在一起，交集操作是并集的反向操作，只保留原有模型的重疊部分，差集主要在根據(jù)模型需要保留的部分，確定需要減去部分，將保留的模型部分保留，剔除的部分刪除。在三維效果造型的制作中，可以利用布爾運算進行挖槽、吊頂挖洞等制作二維效果。

2.2 運用三維造型建模

在一些大型的三維造型建模設(shè)計，如果僅僅是用簡單的二維線條模型是不能滿足要求的，在大型的建模設(shè)計中都需要采用三維造型模型，才能滿足相應(yīng)的要求，常用的三維建模方法是多邊形網(wǎng)格、面片、曲面等幾種方法來創(chuàng)建復(fù)雜的模型，在采用三維造型建模時，根據(jù)具體的使用技術(shù)不同，可以將建模方法分為多邊形建模技術(shù)、面片造型技術(shù)以及曲面建模技術(shù)。

1）多邊形建模技術(shù)。它是通過提前構(gòu)建普通的三維多邊形模型結(jié)構(gòu)，并對這個多邊形模型圖的點線面進行編輯與修正，然后通過對多邊形對象的下級點、線、面等進行編輯、修改與調(diào)整，完成一個復(fù)雜圖形的建模，在后期的處理過程中，需要在多邊形的下級點、線、面的修改達(dá)到建模要求時，再對它們進行細(xì)分與光滑處理，在模型經(jīng)過處理達(dá)到理想的建模時，通過網(wǎng)格平滑處理之后，不斷地對建模模型進行修改，使得三維建模模型具有真實感。采用多邊形建模可以保證構(gòu)建的三維模型網(wǎng)絡(luò)分布疏密得當(dāng)，網(wǎng)格的密度控制良好，而且在后期修改的過程中也比較簡單方便，但是在對模型的邊緣尖銳的曲面處理效果不夠理想，不管是三角面還是四邊形的面，在建模時往往都會無形中增加處理的難度，在具體的制作時需要合理地劃分合適的網(wǎng)格。

2）面片建模技術(shù)。面片建模技術(shù)結(jié)合三維的特征與要求來建模，在構(gòu)建三維模型時，通過對已經(jīng)構(gòu)建的三維模型框架，進行表面蒙皮處理，提高三維模型的立體性，利用曲線的面片技術(shù)建模，首先需要用曲線構(gòu)建三維基本模型，依據(jù)一定的規(guī)則搭建樣條曲線，形成三維架構(gòu)輪廓之后，需要對點線面元素進行修改，利用蒙皮修改器，就可產(chǎn)生面片類的三維曲面模型圖，進而生產(chǎn)三維建模圖像。這種方法使用起來可以很靈活、方便，可以快速地對三維模型框架進行修改，增加三維樣條曲線框架，然后利用蒙皮修改器進行修改，面生成的表面也可以很光滑自然，達(dá)到三維建模的要求。還可以通過不斷地調(diào)整平面的頂點、切割、拉伸線段方式進行三維建模，對平面進行細(xì)化處理，在處理過程中，可以采用倒角、擠出技術(shù)等操作，做出模型的雛形后，然后利用網(wǎng)格修改器、蒙皮處理，對模型進行處理，做出逼真可信的模型，從而完成三維建模。采用面片技術(shù)構(gòu)建三維立體空間，操作起來比較煩瑣、復(fù)雜，在具體的操作中要認(rèn)真修改，而且也會因為一些小小偏移大變形的建模效果，影響建模的效果，需要經(jīng)過反復(fù)地修改，并結(jié)合具體的建模要求，嚴(yán)格按照參數(shù)的基本要求，充分對節(jié)點、面的倒角參數(shù)進行精確的修改，才能滿足要求。

3）曲面建模技術(shù)。曲面建模技術(shù)在三維建模中應(yīng)用比較廣泛，它是基于控制點來調(diào)節(jié)建模模型的表面的曲度，通過調(diào)整參數(shù)，自動計算出光滑的表面精度，在采用曲面建模技術(shù)時，可以選擇布爾運算中的“并集”“交集”“差集”的運算對曲面的參數(shù)進行處理，以得到多種復(fù)雜的曲面模型。曲面建模技術(shù)采用的自動計算技術(shù)，能快速地對建模的數(shù)據(jù)進行計算，比傳統(tǒng)的網(wǎng)格建模方式更有效，能夠更好地控制物體表面的曲線度與光滑度，提高了三維建模的效果。

2.3 三維建模的材質(zhì)貼圖和渲染

在完成三維圖像的建模之后，需要給三維模型上材質(zhì)與貼圖，才能完成者整個建模過程，材質(zhì)的主要作用對三維效果是否有效，它是凸顯出三維模型的每個背景或者是圖案的顏色，突出建模造型的細(xì)節(jié)的重要方法，就像畫畫中的顏色一樣，保證三維模型的真實感，使得造型具有層次感。我們可以利用材質(zhì)使得三維建模的模型更加形象鮮明，更加有三維的效果，突?出三維模型細(xì)膩的特征，還可以通過材質(zhì)設(shè)置增加高光級別，突出三維造型的立體感與材質(zhì)特征，或采用反光等使三維模型更具質(zhì)感，能夠更加突出層次感。而貼圖是將造型的表面貼上材質(zhì)圖片，能夠有效地將圖片的材質(zhì)信息投影到模型的表面，使得三維造型與實際中物體效果一樣。采用三維建模的材質(zhì)貼圖和渲染類似于將禮品用包裝紙包裹起來，使得建模的模型更加細(xì)膩與層次感。在完成3D建模以后，通過添加材質(zhì)貼圖，選擇合適的外光源物體，對三維模型進行渲染，在渲染完成以后，觀察整體效果，并選擇合適的格式進行保存。

3 結(jié)束語

3Dmax作為比較流行的三維建模制作軟件，可以根據(jù)三維建模的需求與實際工作的需要，創(chuàng)建各種虛擬的三維效果模型，被廣泛地應(yīng)用于多種行業(yè)。在使用3Dmax多種技巧與方法時，它們之間存在著一些內(nèi)在的規(guī)律與技巧，采用3Dmax軟件對物體進行三維建模，需要熟練地運用3Dmax的各種命令，采用多種方法來精準(zhǔn)的創(chuàng)建模型，是效果圖制作成功的最根本的保障。任何一個三維效果模型的制作，都需要先創(chuàng)建模型，利用3Dmax軟件多種功能，可以根據(jù)用戶的需要創(chuàng)建多種模型，最后通過貼圖與渲染，使得三維造型具有層次感與細(xì)膩感。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】