論３ＤＭＡＸ建模元素在陶瓷造型設計中的應用

摘要：本文主要從3DMAX的點、線、面、體等次物體元素入手，通過對這些基本要素的特點的分析研究，并與陶瓷設計有機結合，為陶瓷造型尋求一種新的設計和表現手段，為傳統的陶瓷設計方法注入新的活力，從而拓展設計空間與思維。

關鍵詞：建模元素特點陶瓷造型

隨著計算機技術的迅猛發展以及三維建模技術在各領域的普及應用，3DMAX軟件在陶瓷領域的應用也越來越廣泛。3DMAX中不管是幾何體，還是二維的線、面都是由點、線、面等基本元素構成的。三維建模中不管是可編輯物體建模、二維物體向三維物體轉換建模還是Nurbs建模，都少不了對三維物體點、線、面或者二維物體點、線的編輯、修改。這些元素在不同類型的形體中有其不同的特點，對于這些元素特點的認識把握，有助于我們方便、快捷、準確、有效地進行陶瓷造型模擬設計。

點、線、面、體是構成陶瓷造型的基本要素，在具體的陶瓷造型上，表現為各種形式的頂點、線角、內外表面、整體和局部等。3DMAX中概念性的構成要素和陶瓷形體的具體性質的構成要素是相互呼應，相輔相成的，有著內在的聯系。

一、點元素

3DMAX中的點是圖形數據庫的基本組成元素，圖形最終是由點和如何顯示這些點的繪圖算法來顯示的。軟件中點的基本操作有三種：調整點的位置；不斷單擊或再拖動，繪制直線或曲線，鼠標單擊的地方會出現一個點；在給定的位置單擊，添加一個點，或刪除一個選定的點。

點不是孤立存在的，而是線、面或體的一個細小的元素，是組成線、面、體的最小單位。經常用兩個點來表示一條線或一條邊，用三個或三個以上的點來表示多邊形。點存在于線、面、體之上，所以點的移動等變化都會造成形體的變化。

具體的二維形體與三維物體中的點的特征與編輯方法不大相同，影響陶瓷形體變化的方式也不同。

1、二維形態的點

二維形態的點只受兩個方向的控制，主要是引起輪廓線形的變化。二維形態上的點有幾種不同的類型，不同類型的點會使該點兩側的線產生不同的效果。陶瓷造型的平面形態可以通過調節點的位置以及調整調解桿的方向來取得變化。

Beizer-Comer類型：這種點兩側有兩根調解桿，而且互不關聯，可分別調節該點兩側曲線的曲率，兩側曲率可相差很大，陶瓷形體在該點處經常會產生線角，兩側好比是不同形體銜接而成。

Beizer類型：提供兩根調節桿，但是兩根調節桿鎖定成一直線，并與頂點相切，相互影響，此點附近線形比較圓滑，過渡自然，該點處一般不會產生線角。

Comer類型：將頂點兩側曲線強制為直線，不產生任何光滑的曲線，這樣該點兩側都為直線，該點處產生明顯的轉折，會產生線角。如下圖，圖(1)中改變輪廓線的節點的類型，在圖(2)所示形成的花瓶造型中，就會在Comer類型節點的相對位置處產生較突的棱角，形成不同的花瓶造型。

Smooth類型：強制線段為圓滑的曲線，但仍和頂點呈相切狀態，無調節手柄，這樣的線條比較圓滑，但是只會生成一種線形，Beizer類型也能產生光滑曲線，而且通過手柄的調節可產生很多種光滑線形。

另外，我們可以在關鍵位置添加節點，或刪除多余的節點來對線形進行細分或精簡。通過移動節點或調整節點的控制手柄，來達到線形的變化。使陶瓷造型的輪廓線產生或直、或曲、或曲直相間、或飽滿、或平坦的效果。

2、三維物體的點

三維物體的點，處于三維空間，受三個方向的約束。可以通過移動、旋轉等方法，對點進行操作，實現陶瓷形體某個部位的突起或凹進。創建基本對象時，段數設置得越多，可編輯的點就越多、越密集。

這里要提到軟選擇，軟選擇可以在對選擇的控制點或節點進行移動等操作時，使附近的點也隨之產生相應的變化，好比是選擇的點周圍存在一個“磁場”，以選擇點為中心，向周圍擴散并逐漸衰弱，所有磁場范圍內的點都隨著選擇點的變化而相應變化，變化幅度也由中心向外逐漸衰弱。軟選擇可以使陶瓷形體在產生凹凸效果時達到平滑過渡。

如圖(3)，對形體的頂部均勻分布的四個點進行軟選擇，并向下移動、縮放，形成凹凸形狀，再給它一個Smooth和Shell修改器，對其進行光滑和增加厚度處理，就形成如圖(4)所示可懸掛的花盤。

二、線元素

線是面、體的構成元素，又是由點的運動形成的。二維形態的線有兩種，Line(直線)和Curve(曲線)，線的形狀由線上的節點的位置以及點的屬性來控制。

作為陶瓷形體輪廓線的線形會影響形體的造型形狀。輪廓線為直線時，形體簡潔、剛直、生硬；為曲線時，陶瓷形體柔和、婉轉、富于變化。如下圖所示，圖(5)中不同的輪廓線形，通過Lathe旋轉法生成的幾種杯子的造型也各不相同(如圖(6))。

三維物體的線：作為組成形體的次物體，線的數量受段數的影響，段數越多，線就越多。另外，通過切割線等操作，改變面的形狀，對新形成的面進行擠壓，可以生成新的復雜形體。

三、面元素

三維物體中，有兩種面；Face(三角形面)和polygon(多邊形面)。Face是面的最小單位，而Polygon是以四邊形面為最小選擇單位，所選擇面的大小，或者說面被細分的程度，跟物體各個方向的段數有很大關聯。段數越多，單位面就越小，面數越多。對面的修改編輯，我們常用的是面的拉伸，添加一個Extrude命令，使選擇的面突出，或者凹進，形成基本的Box形體。比如：茶壺壺嘴與壺把手的制作，可以通過不斷地拉伸面、旋轉面的角度來實現。

如下圖所示，通過物體的次物體Polygon的不斷拉伸、旋轉(如圖(7))，并結合對點子物體的移動調節形成比較粗糙的壺把手與壺嘴，最后進行光滑和添加厚度處理，生成如圖(8)所示壺體造型。

四、體元素

體己經具備了陶瓷物體的基本形態，它具有三度空間概念，是最接近造型概念的構成要素，包括多個面和線的構成要素，體的形態可以通過調整點、線、面等來改變，也可以通過非等比例壓縮來改變外觀。體的形態較之點、線、面等構成要素有更豐富的內涵，各種形體的變化是無窮盡的，掌握造成形體變化的因素，我們可以相應的創造出更多新的形體，使造型設計更加豐富、新穎。如圖(9)所示，在左邊壺體的基礎上，沿z軸拉長放大，形成了右邊新的壺體造型。

結語

綜上所述，通過對3DMAX建模元素特點的分析，并與陶瓷造型有機的結合，不僅可以快捷、有效的模擬產品效果；更重要的是，通過改變點的屬性、調整曲線的形狀、拉伸面等操作對影響形體的因素進行隨機修改，可以得到意想不到的形態，從而啟發我們的設計思維，為我們提供陶瓷造型設計的新的思路與靈感。

參考文獻：

[1]楊永善著，《陶瓷造型設計》，遼寧科學技術出版社，1988

[2]王琦電腦動畫工作室編著，((3dsmax5白金手冊》，北京科海電子出版社，2002

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