2.3 复合建模
复合建模是一类比较特殊的建模方法,是将两个或者多个对象结合起来形成模型的方法。目前,3ds max 2018中有10种复合建模的方法,如图2-109所示。下面就来具体介绍常用的“放样”和“布尔”两种复合建模的方法。
图2-109 “复合对象”面板
2.3.1 “放样”复合对象
一个放样建模是由两个或更多的图形放样结合而成的。在上一节中已经介绍了“挤出”命令,让二维造型沿着垂直路径向上延伸而产生厚度。也可采用“车削”命令,将一个二维造型沿着一条圆形路径以旋转的方法来产生物体。试想一下,如果在制作三维物体模型时,路径不再被限制为直线或封闭的圆形,而可以是任意不同形状的曲线,那么结果会怎样呢?这就是更高一级的建模方法。可以在造型物体的路径中放置超过一个以上的剖面图形,3ds max会在各剖面间以自动插补的方式创造出完整的三维物体。以其中一个造型作为物体的核心,其他造型用来定义物体外围的形状,这就是“放样”。
放样建模需要两个图形,一个是路径,一个是横截面,如图2-110所示。
1.改变横截面在路径上的位置
有“百分比”“距离”和“路径步数”3种方法可以指定截面图形在路径上的位置。指定横截面图形位置时使用的是“路径参数”卷展栏,如图2-111所示。
图2-110 放样所需元素
图2-111“路径参数”卷展栏
百分比:用路径百分比来指定横截面的位置。
距离:用从路径开始的绝对距离来指定横截面的位置。
路径的步数:用表示路径样条线的节点和步数来指定横截面的位置。
2.设置蒙皮参数
如图2-112所示,可以通过针对“蒙皮参数”卷展栏设置蒙皮参数来调整放样的如下几个方面。
1)“封口”选项组:用于指定放样对象的顶和底是否封闭,图2-113为选中“封口始端”复选框前后的对比。
图2-112“蒙皮参数”卷展栏
图2-113 选中“封口始端”复选框前后的对比
a)选中前 b)选中后
2)“选项”选项组。
“图形步数”:用于设置放样对象截面图形节点之间的网格密度,图2-114为不同“图形步数”数值的效果比较。
图2-114 不同“图形步数”数值的效果比较
a)图形步数为1 b)图形步数为5
“路径步数”:用于设置放样对象沿着路径方向截面图形之间的网格密度,如图2-115所示。
图2-115 不同“路径步数”数值的效果比较
a)路径步数为5 b)路径步数为1
3)“显示”选项组中的“蒙皮”复选框可控制放样对象是以实体显示还是以路径和截面显示。
3.编辑放样对象
编辑放样对象的具体操作步骤如下。
1)选中放样对象,进入(修改)命令面板。“放样”显示在编辑修改器堆栈显示区域的最顶层,如图2-116所示。
2)激活“放样”下的“图形”级别,然后在视图中选择要编辑的截面图形,就可以编辑它了。可以改变截面图形在路径上的位置,或者访问截面图形的创建参数。
3)激活“放样”下的“路径”级别,可以用来复制或者关联复制路径,从而得到一个新的二维图形。
4)单击“图形”级别下的按钮,可以弹出“比较”对话框,如图2-117所示。
图2-116“放样”显示在最顶层
图2-117“比较”对话框
这个对话框用来比较放样对象不同截面图形的起点和位置。如果截面图形的起点(也就是第一点)没有对齐,放样对象的表面将是扭曲的。可以单击“比较”对话框中的(拾取图形)按钮选择视图中的截面图形,然后比较不同图形的起点。如果在视图中旋转截面,“比较”对话框中的图形也会自动更新,如图2-118所示。
在“图形”级别下的“对齐”选项组中可设定放样图形的6种对齐方式,如图2-119所示。图2-120为放样图形左对齐和右对齐的效果比较。
图2-118 旋转截面图形
图2-119 6种对齐方式
图2-120 左对齐和右对齐的效果比较
a)左对齐 b)右对齐
4.变形放样
选中放样对象进入修改面板,还可以利用图2-121所示的“变形”选项组中的5种变形工具对它的截面图形进行变形控制,以产生更加复杂的造型。
图2-121 “变形”选项组
这5种变形工具可单独使用,也可以混合使用,用以产生出千变万化的造型物体。同时在它们的内部调整中,许多控制可以制作动画,从而产生出许多奇特的动画效果。
:缩放变形工具。
:X、Y轴扭曲变形工具。
:Z轴倾斜变形工具。
:倒角变形工具。
:挤压变形工具。
2.3.2 “布尔”复合对象
“布尔”复合对象是根据几何体的空间位置结合两个三维对象所形成的对象。每个参与结合的对象被称为运算对象。通常参与的两个布尔对象应该有相交的部分。在布尔运算中常用的几种操作如图2-122所示,下面介绍常用的“差集”“并集”和“交集”3种操作。
1.差集
下面通过一个小实例来说明“差集”运算的方法,具体操作步骤如下。
1)在顶视图中创建一个“长方体”和一个“球体”,并赋予不同的材质,如图2-123所示。
图2-122 布尔运算的操作类型
图2-123 创建长方体和球体
2)选中长方体,单击命令面板(创建)命令面板中的(几何体)面板上下的按钮,如图2-124所示。
3)在“运算对象参数”选项组中选择按钮,然后在“材质”选项组中选择“应用运算对象材质”单选按钮,接着单击按钮后选择视图中的球体,此时将从长方体体积中去除相交区域的球体部分的体积,而相交区域的切面保留圆球体的材质,结果如图2-125所示。
提示:如果在“材质”选项组中选择“保留原始材质”单选按钮,然后单击按钮后选择视图中的球体,此时将从长方体体积中去除相交区域的球体部分的体积,而相交区域的切面保留长方体的材质,结果如图2-126所示。
图2-124 单击“布尔”按钮
图2-125 选择“应用运算对象材质”单选按钮“差集”的效果
图2-126 选择“保留原始材质”单选按钮“差集”的效果
4)选中“切面”复选框,此“差集”后将去除相应的部分,结果如图2-127所示。
图2-127 选中“切面”复选框的“差集”效果
2.并集
选择“并集”单选按钮,球体和长方体的体积将结合成一个整体,两者的相交部分或重叠部分会被丢弃,如图2-128所示。
3.交集
选择“交集”单选按钮,球体和长方体只留下相交区域的体积,如图2-129所示。
图2-128“并集”效果
图2-129“交集”效果
2.3.3 课后练习
1.填空题
(1)复合建模包括______、______、______、______、______、______、______、______、______和______10种建模方式。
(2)放样建模需要两个二维图形,它们分别是______和______。
2.选择题
(1)下列哪些属于复合对象中的布尔运算的类型?( )
A.并集
B.交集
C.差集
D.分离
(2)下列哪些属于变形放样的类型?( )
A.缩放
B.扭曲
C.倾斜
D.拟合
E.倒角
3.问答题
(1)如何解决连续布尔运算中的问题?
(2)简述如何对放样后的物体进行封口处理。
(3)简述如何通过对放样截面图形进行修改来解决放样扭曲的问题。