劉小晶

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3DS MAX在教學(xué)中的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐

劉小晶

（漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000）

通過(guò)3DS MAX教學(xué)中的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐，綜合了3DS MAX的操作技能，總結(jié)了一些操作經(jīng)驗(yàn)和方法，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)3DS MAX的興趣，增加學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提升操作技能，為教學(xué)指導(dǎo)提供參考。

對(duì)象；變換；樣條線；層級(jí)

3DS MAX可以提供一個(gè)圖形圖像制作無(wú)限可能的機(jī)會(huì)，因此，被廣泛應(yīng)用于影視動(dòng)畫、建筑藝術(shù)、裝飾藝術(shù)、機(jī)械制造、平面廣告、軍事模擬等行業(yè)。學(xué)習(xí)3DS MAX需要具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能，要分清理論和實(shí)踐教學(xué)中的主次、重點(diǎn)、難點(diǎn)。3DS MAX的操作技巧性要求強(qiáng)，要熟練掌握其操作要領(lǐng)，就要運(yùn)用3DS MAX理論知識(shí)和操作技能，完成3DS MAX實(shí)際操作中的各類問(wèn)題。

1 教學(xué)實(shí)踐中的認(rèn)識(shí)

1.1 教學(xué)指導(dǎo)的認(rèn)識(shí)

學(xué)習(xí)3DS MAX制作，包括理論知識(shí)和操作能力兩個(gè)方面，學(xué)生要初步了解和認(rèn)識(shí)掌握操作技能的相關(guān)知識(shí)，命令的作用及使用方法，了解操作的要點(diǎn)，注意相關(guān)性和系統(tǒng)性。從指導(dǎo)教師的角度上看，教學(xué)過(guò)程包括講解和演示兩個(gè)環(huán)節(jié)，從學(xué)生角度上看則包括觀察、記憶、實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)指導(dǎo)上，幫助學(xué)生建立興趣最重要，同時(shí)告訴學(xué)生勤奮不可少。

1.2 制作過(guò)程的認(rèn)識(shí)

3DS MAX制作，包括制作準(zhǔn)備、場(chǎng)景模型、環(huán)境設(shè)置、對(duì)象效果（材質(zhì)、相機(jī)、燈光、渲染）、動(dòng)畫設(shè)置、后期處理、文件輸出等幾個(gè)階段。在制作準(zhǔn)備和后期處理階段又與CAD和HPOTSHOP軟件有關(guān)。這三個(gè)圖形圖象制作軟件好比生產(chǎn)過(guò)程：CAD用來(lái)作圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，3DS MAX用來(lái)加工產(chǎn)品，PHTOSHOP用來(lái)產(chǎn)品包裝。三者相互關(guān)聯(lián)，在圖形較為簡(jiǎn)單時(shí)，也可以相互獨(dú)立使用。

1.3 界面主要功能認(rèn)識(shí)

菜單欄使用最全，包括了3DS MAX的所有功能和命令；工具欄應(yīng)用最多，特別是對(duì)初學(xué)者使用直觀并且方便；視圖操作欄使用最頻繁，圖形效果必須在視圖中實(shí)現(xiàn)；命令面板較復(fù)雜，但可以進(jìn)行各類命令的編輯和修改；視圖控制欄應(yīng)用最有效，場(chǎng)景零亂時(shí)可調(diào)節(jié)到最佳視覺(jué)；動(dòng)畫欄可控制動(dòng)畫設(shè)置狀態(tài)和播放； 狀態(tài)欄可以看到當(dāng)前光標(biāo)空間位置，以便精確定位。

1.4 空間概念及操作認(rèn)識(shí)

界面四個(gè)視圖包括前視圖、頂視圖、左視圖三個(gè)正交視圖及透視圖。正交視圖默認(rèn)狀態(tài)采用屏幕坐標(biāo)系統(tǒng)，面對(duì)視圖，XY軸分別朝向右和上，Z軸從里向外。透視圖采用世界坐標(biāo)系統(tǒng)，面對(duì)視圖，XYZ軸方向分別朝右、左和上。當(dāng)視圖中若干對(duì)象同時(shí)變換時(shí)，可采用局部坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)對(duì)象要與另一對(duì)象坐標(biāo)保持一致時(shí)，可采用拾取坐標(biāo)。坐標(biāo)的軸心根據(jù)需要可選擇以對(duì)象為軸心、以選擇集軸心、以坐標(biāo)源點(diǎn)為軸心。坐標(biāo)軸的變換方向，在坐標(biāo)呈黃色時(shí)，正交視圖XY軸一個(gè)或兩個(gè)方向變換，透視圖可在XYZ軸1至3個(gè)方向變換[1]。

1.5 學(xué)會(huì)利用文件菜單

一般文件的輸入、輸出及轉(zhuǎn)換，可以合并*.max的3D源文件、導(dǎo)入CAD的*.dwg及*.ai文件、輸出HPOTSHOP的*.jpg文件，*.avi動(dòng)畫播放文件等。文件的察看，可以通過(guò)文件菜單中的察看文件，觀看多種格式的文件。還可以通過(guò)材質(zhì)編輯器的位圖文件，進(jìn)行材質(zhì)設(shè)置。命令面板的工具按鈕中，可以瀏覽和利用場(chǎng)景的各類圖形圖像文件。

2 熟悉基本操作技巧

基本操作練習(xí)是一種空間能力和技巧的訓(xùn)練，它能提高操作效率和效果。

（1）鼠標(biāo)右鍵作用非常有效和實(shí)用。工具欄上，按鼠標(biāo)右鍵，可以重新定位工具欄。四個(gè)視圖左上角視圖名稱上，按鼠標(biāo)右鍵，有視圖選擇菜單。視圖對(duì)象上，按鼠標(biāo)右鍵，有快捷菜單。命令面板上，按鼠標(biāo)右鍵，可進(jìn)行編輯選擇。視圖控制區(qū)，按鼠標(biāo)右鍵，可以進(jìn)行視圖布局。關(guān)鍵幀和滑塊上，按鼠標(biāo)右鍵，可以編輯關(guān)鍵點(diǎn)。動(dòng)畫欄時(shí)間標(biāo)志上，按鼠標(biāo)右鍵，可以進(jìn)行時(shí)間配置。工具欄移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放工具上，按鼠標(biāo)右鍵，可以在對(duì)話框中輸入精確數(shù)值。

（2）利用鼠標(biāo)中鍵，可以替代視圖控制欄和工具欄的縮放、移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，加快操作速度。在視圖區(qū)滾動(dòng)鼠標(biāo)中鍵，進(jìn)行對(duì)象縮放；在視圖區(qū)按住鼠標(biāo)中鍵，進(jìn)行對(duì)象平移；在視圖區(qū)按住鼠標(biāo)中鍵加ALT鍵，進(jìn)行對(duì)象旋轉(zhuǎn)。

（3）鍵盤字母是最快捷操作方式，熟知某些最常用的快捷鍵，能夠提高操作速度。M鍵是材質(zhì)編輯器。N鍵創(chuàng)建自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置動(dòng)畫。場(chǎng)景中眾多對(duì)象選擇，按名稱選擇H鍵。找不到坐標(biāo)軸向顯示，按X鍵。在三個(gè)正交視圖中線框顯示轉(zhuǎn)換為平滑顯示，按F3鍵?？焖黉秩景碏9鍵。渲染設(shè)置按F10鍵。環(huán)境和效果菜單按數(shù)值8鍵。

（4）在操作過(guò)程中，需要確定兩個(gè)對(duì)象之間的位置，手工定位不精確。因此，可以采用“對(duì)齊”操作，它能精確在兩個(gè)對(duì)象的XYZ軸的最大、最小、中心和軸點(diǎn)相互定位。

（5）由于變換復(fù)制操作不能在某些平面方向定位復(fù)制，特別是在XY、XZ、YZ三個(gè)平面方向定位復(fù)制，“鏡像”操作就可以解決這個(gè)問(wèn)題，并且可以得到對(duì)稱的對(duì)象。

（6）當(dāng)一個(gè)以上對(duì)象需要從屬一個(gè)主要對(duì)象變換，例如四個(gè)車輪需要跟著車身的運(yùn)動(dòng)并且作自身旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫時(shí)，在工具欄中的“連接”按鈕，可以進(jìn)行有效操作。

（7）參數(shù)的可視選擇。當(dāng)需要確定對(duì)象合適的參數(shù)時(shí)，可以首先創(chuàng)建對(duì)象，然后在修改面板上，通過(guò)觀察視圖，用微調(diào)改變參數(shù)，選擇合適的參數(shù)。特別是使用彎曲、晶格、錐化等修改器，用微調(diào)改變參數(shù)，觀察視圖可以得到合適的選擇。

（8）二維和三維布爾運(yùn)算。二維布爾運(yùn)算必須轉(zhuǎn)換為可編輯樣條線，然后把要進(jìn)行布運(yùn)算的全部樣條線附加在一起，在樣條線層級(jí)進(jìn)行布爾運(yùn)算；三維布爾運(yùn)算前，不必附加在一起。如果參加三維布爾的一方由多個(gè)三維物體組成，可以把這些三維物體用轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格編輯，然后附加在一起，一次完成布爾運(yùn)算。

（9）在需要精確尺寸和定位創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，鍵盤輸入是一種可行方法。它可以精確尺寸和準(zhǔn)確定位創(chuàng)建對(duì)象。進(jìn)行圖形編輯時(shí)，在狀態(tài)欄中輸入坐標(biāo)數(shù)值也可以精確定位。移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放變換時(shí)，用鼠標(biāo)右鍵可以精確定位。

3 充分運(yùn)用復(fù)制功能

（1）復(fù)制選項(xiàng)有三種類型。第一種“復(fù)制”，表示源對(duì)象和復(fù)制對(duì)象之間無(wú)關(guān)聯(lián)。通常在復(fù)制對(duì)象需要修改時(shí)采用此種復(fù)制類型。第二種“實(shí)例”，表示任何一復(fù)制后的對(duì)象參數(shù)變化，其他對(duì)象跟著其變化。通常在對(duì)象需要保持參數(shù)一致性時(shí)使用。第三種“參考”，表示被復(fù)制對(duì)象按照源對(duì)象參數(shù)變化。在以源對(duì)象作為標(biāo)準(zhǔn)修改時(shí)采用此種復(fù)制。以上三種復(fù)制類型在對(duì)象作移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放變換時(shí)互相不影響。

（2）對(duì)象需要作XYZ三個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放復(fù)制，按“SHIFT”鍵，移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)或縮放對(duì)象，可以得到相應(yīng)的復(fù)制結(jié)果，并且可用動(dòng)畫設(shè)置得到復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫。復(fù)制時(shí)注意復(fù)制、實(shí)例和參考類型的設(shè)置，以便之后的方便修改參數(shù)。

（3）“陣列”復(fù)制可以精確得到XYZ三個(gè)坐標(biāo)方向移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放復(fù)制。陣列參數(shù)有分量和總量及1D、2D、3D三個(gè)維度的數(shù)量和分量行偏移[2]。在分量數(shù)值不確定時(shí)，可以通過(guò)預(yù)覽觀察結(jié)果，進(jìn)行多次調(diào)式，達(dá)到預(yù)期結(jié)果。

（4）在很多場(chǎng)合下，對(duì)象需要沿特定曲線復(fù)制。有三種方式選擇。第一種，作出復(fù)制對(duì)象和曲線后，選擇對(duì)象，使用工具菜單欄的“間隔”工具，拾取路徑，確定數(shù)量。第二種，作出復(fù)制對(duì)象和曲線后，選擇對(duì)象，在命令面板上選擇“運(yùn)動(dòng)”按鈕，選擇指定控制器的“位置”，按“？”鍵，選擇路徑控制，拾取路徑，使用工具菜單欄的“快照”工具，確定范圍和數(shù)量。第三種，作出復(fù)制對(duì)象和內(nèi)部有“分段數(shù)”的網(wǎng)格物體。選擇網(wǎng)格物體，轉(zhuǎn)換成可編輯網(wǎng)格，選擇邊層級(jí)，確定從邊創(chuàng)建圖形，刪除平面，可得到“網(wǎng)格線路徑”。再利用“間隔”工具，選擇復(fù)制對(duì)象，可沿“網(wǎng)格線路徑”復(fù)制多個(gè)對(duì)象。

（5）對(duì)象沿曲面復(fù)制。創(chuàng)建對(duì)象和“分布”對(duì)象，選擇對(duì)象，進(jìn)入命令面板的復(fù)合對(duì)象，按“散布”按鈕，拾取“分布”對(duì)象，增加源對(duì)象的數(shù)量，“分布”對(duì)象參數(shù)可設(shè)置區(qū)域、隨機(jī)面、偶校驗(yàn)等9種方式。

4 靈活創(chuàng)建模型

（1）使用命令面板創(chuàng)建下拉表，可以方便創(chuàng)建門窗、樓梯、AEC對(duì)象等物體，省時(shí)又規(guī)范。門窗的材質(zhì)通過(guò)材質(zhì)編輯器的“多維子對(duì)象”設(shè)置不同的材質(zhì)。樓梯模型本身沒(méi)有扶手，用AEC對(duì)象中的扶手，通過(guò)增加分段數(shù)，可以創(chuàng)建各種類型樓梯的扶手。

（2）二維樣條線直接渲染，可以達(dá)到三維對(duì)象效果。將樣條線可視渲染，并且可粗可細(xì)、可圓可方。渲染插值選擇自適應(yīng)，可使樣條線平滑，轉(zhuǎn)換出來(lái)的三維模型因此也更平滑。

（3）在樣條線編輯作布爾運(yùn)算無(wú)效時(shí)，可采用修剪方式，修剪后，要注意焊接每個(gè)斷點(diǎn)，以便有效轉(zhuǎn)換成三維對(duì)象。

（4）創(chuàng)建有圓角的方體或圓柱體時(shí)，盡量采用擴(kuò)展基本體中的切角長(zhǎng)方體或切角圓柱體，這樣可以得到圓滑的邊角。

（5）創(chuàng)建不同對(duì)象要靈活選擇修改器。制作有弧形的對(duì)象時(shí)，如徽章或標(biāo)志，可以采用“彎曲”修改器。制作錐形對(duì)象時(shí)，可以采用“錐化”修改器。制作網(wǎng)狀對(duì)象時(shí)，可以采用“晶格”修改器。制作殼形對(duì)象時(shí)，可以采用“殼”修改器。制作不規(guī)則表面對(duì)象時(shí)，可以采用“噪波”修改器。制作三維對(duì)象特定表面形狀時(shí)，可以采用FFD修改器。

（6）創(chuàng)建動(dòng)畫模型。采用“路徑約束”，可以使對(duì)象沿一條路徑運(yùn)動(dòng)，選擇跟隨和傾斜，對(duì)象運(yùn)動(dòng)更自然。對(duì)象沿復(fù)雜路徑的運(yùn)動(dòng)及對(duì)象的相機(jī)瀏覽可以采用路徑約束。采用“注視約束”，并且配合“路徑約束”，一個(gè)對(duì)象可以跟隨另一個(gè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)。對(duì)象的旋轉(zhuǎn)和及相機(jī)跟蹤運(yùn)動(dòng)對(duì)象，都可以采用這種方式。

5 合理利用修改器

（1）“擠出”修改器在作二維轉(zhuǎn)換為三維物體時(shí)，參與擠出的樣條線全部需要合并。最外層第一條和第二條封閉樣條線形成擠出面，依次第3到4條，第5到6條樣條線形成擠出面。樣條線的“擠出”適合做墻體和異形材。

（2）選擇“車削”修改器時(shí)，“車削”后選擇對(duì)齊中的“最小”，或調(diào)整“車削”修改的軸向，可以達(dá)到預(yù)期效果。在參數(shù)欄中加大分段數(shù)，使模型更平滑細(xì)膩，并可選擇在360度內(nèi)造型?；氐綐訔l線編輯的點(diǎn)層級(jí)，修改后可得到最后的理想效果?！败囅鳌笨梢苑殖煞忾]樣條線的實(shí)心物體、不封閉樣條線的空心物體、雙樣條線的有壁厚的物體。

（3）“倒角”修改器適合做有正面、反面和中間層倒角的物體。其中倒角值參數(shù)：起始輪廓為截面長(zhǎng)寬大小，級(jí)別1為正面倒角的高度和輪廓，級(jí)別2為中間層倒角的高度和輪廓，級(jí)別3為反面倒角的高度和輪廓。做正反面倒角，中間層倒角的輪廓數(shù)值一般不使用，反面倒角的輪廓數(shù)值應(yīng)設(shè)置為負(fù)值。

（4）“倒角剖面”修改器適合做復(fù)雜表面物體和多種容器?！暗菇瞧拭妗毙薷钠鞯膮?shù)設(shè)置簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是表面樣條線的剖面造型。使用“倒角剖面”修改器時(shí)，在頂視圖創(chuàng)建封閉樣條線，在前視圖創(chuàng)建樣條線剖面造型。在前視圖制作容器樣條線的剖面造型時(shí)，樣條線造型的底部線段應(yīng)當(dāng)刪除，這樣做出的容器的底部是封閉的。

（5）“放樣”創(chuàng)建三維對(duì)象時(shí)，一個(gè)或多個(gè)截面在頂視圖創(chuàng)建，可以不封閉或封閉?！胺艠印甭窂揭话阍谇耙晥D創(chuàng)建?！胺艠印笨勺鲆粭l路徑上不同截面的物體，不同的截面可以通過(guò)路徑百分比放在特定的路徑位置上?！胺艠印蔽矬w的變形修改，可以作縮放、扭曲、傾斜、倒角、擬合5種變形，制作出比較理想的模型。

6 快捷使用VR渲染器

（1）VR渲染器要配合VR材質(zhì)使用，特別要把握VR材質(zhì)使用顏色要點(diǎn)。漫反射主要是確定對(duì)象的顏色和貼圖。反射顏色主要是確定對(duì)象的反光效果，顏色灰度值從0至255，反光效果從不明顯到最明顯。折射顏色主要是確定對(duì)象的透明效果，顏色灰度值從0至255，透明效果從不明顯到最明顯。

（2）圖像采樣卷展欄有固定、自適配細(xì)分和自適配準(zhǔn)蒙特卡洛等三種采樣器，每種采樣器有不同的作用。充分認(rèn)識(shí)這三種采用器，可以提高渲染品質(zhì)和加快渲染速度。固定采樣器占用較少內(nèi)存，對(duì)于有著大量模糊特效和細(xì)節(jié)貼圖的場(chǎng)景比較適用；自適配細(xì)分采樣器占用的內(nèi)存較多，對(duì)于少量模糊特效和較為簡(jiǎn)單的場(chǎng)景最適合；自適配準(zhǔn)蒙特卡洛采樣器渲染速度最快，通過(guò)提高最大值可以使模型和地面貼圖線條更清晰。

（3）間接照明的全局光引擎提供了四種方式，分別是發(fā)光貼圖、光子貼圖、準(zhǔn)蒙特卡洛、燈光緩沖。每次渲染選擇的兩種引擎，如果配合合理，可以提高渲染品質(zhì)和加快渲染速度。發(fā)光貼圖引擎在渲染相同的場(chǎng)景中不同方向的圖像或動(dòng)畫的過(guò)程中可以有效地加快渲染速度；光子貼圖引擎對(duì)于封閉的有大量燈光和較少窗戶的空間來(lái)說(shuō)，是非常好的選擇；準(zhǔn)蒙特卡洛引擎在渲染速度非常慢，但在具有大量細(xì)節(jié)的場(chǎng)景中效果非常好；燈光緩沖引擎的設(shè)置非常簡(jiǎn)單，適合室內(nèi)外場(chǎng)景的渲染。

（4）加快渲染速度的一般設(shè)置。測(cè)試渲染采用固定采樣器，最后渲染一般可采用自適配準(zhǔn)蒙特卡洛采樣器。間接照明引擎：首次反彈采用發(fā)光貼圖，二次反彈采用燈光緩沖。燈光緩沖測(cè)試渲染，細(xì)分值100，最后渲染，細(xì)分值1000。顏色映射攔類型下拉表為指數(shù)。燈光和材質(zhì)的細(xì)分測(cè)試渲染都降低為5－8，最后渲染提高到20－50。

7 結(jié)束語(yǔ)

3DS MAX制作是一門操作性極強(qiáng)的技能，技能操作又是由一系列大腦指揮手指活動(dòng)構(gòu)成，是通過(guò)練習(xí)、積累、鞏固發(fā)揮起來(lái)的一種符合規(guī)律的行動(dòng)。針對(duì)該軟件的特點(diǎn)和規(guī)律，理論教學(xué)要明確概念和原理，由淺入深、由表及里；實(shí)踐操作訓(xùn)練要由易到難，由簡(jiǎn)到繁。只有自己動(dòng)手操作、嘗試，強(qiáng)化訓(xùn)練，才能提高制作水平。

[1] 黃心淵.3ds max 6標(biāo)準(zhǔn)教程[M].北京：人民郵電出版社，2004：59.

[2] 雪茗齋電腦教育研究室.3ds max 5入門與提高[M].北京：人民郵電出版社，2002：77.

Knowledge and Practice of 3DS MAX in Teaching

LIU Xiao-jing

(Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou, Fujian,363000, China)

This article firstly combines the operating skills of 3DS MAX based on the understanding and practice of it, then summarizes some operational experience and methods, which can help the students improve their interest in learning 3DS MAX, increase their motivation, enhance their operation skills, as well as can provide reference for teaching .

object；transform；spline；level

（責(zé)任編輯：季平）

2011－02－10

劉小晶（1956－），男，黑龍江人，高級(jí)工程師。

TP 317.4

A

1673-1417（2011）01-0073-05