3DS MAX在教學中的認識與實踐

劉小晶

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3DS MAX在教學中的認識與實踐

劉小晶

（漳州職業技術學院，福建 漳州 363000）

通過3DS MAX教學中的認識與實踐，綜合了3DS MAX的操作技能，總結了一些操作經驗和方法，有助于提高學生學習3DS MAX的興趣，增加學習的動力，提升操作技能，為教學指導提供參考。

對象；變換；樣條線；層級

3DS MAX可以提供一個圖形圖像制作無限可能的機會，因此，被廣泛應用于影視動畫、建筑藝術、裝飾藝術、機械制造、平面廣告、軍事模擬等行業。學習3DS MAX需要具備一定的專業知識和技能，要分清理論和實踐教學中的主次、重點、難點。3DS MAX的操作技巧性要求強，要熟練掌握其操作要領，就要運用3DS MAX理論知識和操作技能，完成3DS MAX實際操作中的各類問題。

1 教學實踐中的認識

1.1 教學指導的認識

學習3DS MAX制作，包括理論知識和操作能力兩個方面，學生要初步了解和認識掌握操作技能的相關知識，命令的作用及使用方法，了解操作的要點，注意相關性和系統性。從指導教師的角度上看，教學過程包括講解和演示兩個環節，從學生角度上看則包括觀察、記憶、實踐三個環節。在學習指導上，幫助學生建立興趣最重要，同時告訴學生勤奮不可少。

1.2 制作過程的認識

3DS MAX制作，包括制作準備、場景模型、環境設置、對象效果（材質、相機、燈光、渲染）、動畫設置、后期處理、文件輸出等幾個階段。在制作準備和后期處理階段又與CAD和HPOTSHOP軟件有關。這三個圖形圖象制作軟件好比生產過程：CAD用來作圖紙設計，3DS MAX用來加工產品，PHTOSHOP用來產品包裝。三者相互關聯，在圖形較為簡單時，也可以相互獨立使用。

1.3 界面主要功能認識

菜單欄使用最全，包括了3DS MAX的所有功能和命令；工具欄應用最多，特別是對初學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現；命令面板較復雜，但可以進行各類命令的編輯和修改；視圖控制欄應用最有效，場景零亂時可調節到最佳視覺；動畫欄可控制動畫設置狀態和播放； 狀態欄可以看到當前光標空間位置，以便精確定位。

1.4 空間概念及操作認識

界面四個視圖包括前視圖、頂視圖、左視圖三個正交視圖及透視圖。正交視圖默認狀態采用屏幕坐標系統，面對視圖，XY軸分別朝向右和上，Z軸從里向外。透視圖采用世界坐標系統，面對視圖，XYZ軸方向分別朝右、左和上。當視圖中若干對象同時變換時，可采用局部坐標系統。當一個對象要與另一對象坐標保持一致時，可采用拾取坐標。坐標的軸心根據需要可選擇以對象為軸心、以選擇集軸心、以坐標源點為軸心。坐標軸的變換方向，在坐標呈黃色時，正交視圖XY軸一個或兩個方向變換，透視圖可在XYZ軸1至3個方向變換[1]。

1.5 學會利用文件菜單

一般文件的輸入、輸出及轉換，可以合并*.max的3D源文件、導入CAD的*.dwg及*.ai文件、輸出HPOTSHOP的*.jpg文件，*.avi動畫播放文件等。文件的察看，可以通過文件菜單中的察看文件，觀看多種格式的文件。還可以通過材質編輯器的位圖文件，進行材質設置。命令面板的工具按鈕中，可以瀏覽和利用場景的各類圖形圖像文件。

2 熟悉基本操作技巧

基本操作練習是一種空間能力和技巧的訓練，它能提高操作效率和效果。

（1）鼠標右鍵作用非常有效和實用。工具欄上，按鼠標右鍵，可以重新定位工具欄。四個視圖左上角視圖名稱上，按鼠標右鍵，有視圖選擇菜單。視圖對象上，按鼠標右鍵，有快捷菜單。命令面板上，按鼠標右鍵，可進行編輯選擇。視圖控制區，按鼠標右鍵，可以進行視圖布局。關鍵幀和滑塊上，按鼠標右鍵，可以編輯關鍵點。動畫欄時間標志上，按鼠標右鍵，可以進行時間配置。工具欄移動、旋轉、縮放工具上，按鼠標右鍵，可以在對話框中輸入精確數值。

（2）利用鼠標中鍵，可以替代視圖控制欄和工具欄的縮放、移動和旋轉，加快操作速度。在視圖區滾動鼠標中鍵，進行對象縮放；在視圖區按住鼠標中鍵，進行對象平移；在視圖區按住鼠標中鍵加ALT鍵，進行對象旋轉。

（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鍵是材質編輯器。N鍵創建自動關鍵點設置動畫。場景中眾多對象選擇，按名稱選擇H鍵。找不到坐標軸向顯示，按X鍵。在三個正交視圖中線框顯示轉換為平滑顯示，按F3鍵。快速渲染按F9鍵。渲染設置按F10鍵。環境和效果菜單按數值8鍵。

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

（5）由于變換復制操作不能在某些平面方向定位復制，特別是在XY、XZ、YZ三個平面方向定位復制，“鏡像”操作就可以解決這個問題，并且可以得到對稱的對象。

（6）當一個以上對象需要從屬一個主要對象變換，例如四個車輪需要跟著車身的運動并且作自身旋轉動畫時，在工具欄中的“連接”按鈕，可以進行有效操作。

（7）參數的可視選擇。當需要確定對象合適的參數時，可以首先創建對象，然后在修改面板上，通過觀察視圖，用微調改變參數，選擇合適的參數。特別是使用彎曲、晶格、錐化等修改器，用微調改變參數，觀察視圖可以得到合適的選擇。

（8）二維和三維布爾運算。二維布爾運算必須轉換為可編輯樣條線，然后把要進行布運算的全部樣條線附加在一起，在樣條線層級進行布爾運算；三維布爾運算前，不必附加在一起。如果參加三維布爾的一方由多個三維物體組成，可以把這些三維物體用轉換成網格編輯，然后附加在一起，一次完成布爾運算。

（9）在需要精確尺寸和定位創建對象時，鍵盤輸入是一種可行方法。它可以精確尺寸和準確定位創建對象。進行圖形編輯時，在狀態欄中輸入坐標數值也可以精確定位。移動、旋轉、縮放變換時，用鼠標右鍵可以精確定位。

3 充分運用復制功能

（1）復制選項有三種類型。第一種“復制”，表示源對象和復制對象之間無關聯。通常在復制對象需要修改時采用此種復制類型。第二種“實例”，表示任何一復制后的對象參數變化，其他對象跟著其變化。通常在對象需要保持參數一致性時使用。第三種“參考”，表示被復制對象按照源對象參數變化。在以源對象作為標準修改時采用此種復制。以上三種復制類型在對象作移動、旋轉、縮放變換時互相不影響。

（2）對象需要作XYZ三個坐標方向的移動、旋轉和縮放復制，按“SHIFT”鍵，移動或旋轉或縮放對象，可以得到相應的復制結果，并且可用動畫設置得到復制過程的動畫。復制時注意復制、實例和參考類型的設置，以便之后的方便修改參數。

（3）“陣列”復制可以精確得到XYZ三個坐標方向移動、旋轉和縮放復制。陣列參數有分量和總量及1D、2D、3D三個維度的數量和分量行偏移[2]。在分量數值不確定時，可以通過預覽觀察結果，進行多次調式，達到預期結果。

（4）在很多場合下，對象需要沿特定曲線復制。有三種方式選擇。第一種，作出復制對象和曲線后，選擇對象，使用工具菜單欄的“間隔”工具，拾取路徑，確定數量。第二種，作出復制對象和曲線后，選擇對象，在命令面板上選擇“運動”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，確定范圍和數量。第三種，作出復制對象和內部有“分段數”的網格物體。選擇網格物體，轉換成可編輯網格，選擇邊層級，確定從邊創建圖形，刪除平面，可得到“網格線路徑”。再利用“間隔”工具，選擇復制對象，可沿“網格線路徑”復制多個對象。

（5）對象沿曲面復制。創建對象和“分布”對象，選擇對象，進入命令面板的復合對象，按“散布”按鈕，拾取“分布”對象，增加源對象的數量，“分布”對象參數可設置區域、隨機面、偶校驗等9種方式。

4 靈活創建模型

（1）使用命令面板創建下拉表，可以方便創建門窗、樓梯、AEC對象等物體，省時又規范。門窗的材質通過材質編輯器的“多維子對象”設置不同的材質。樓梯模型本身沒有扶手，用AEC對象中的扶手，通過增加分段數，可以創建各種類型樓梯的扶手。

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

（3）在樣條線編輯作布爾運算無效時，可采用修剪方式，修剪后，要注意焊接每個斷點，以便有效轉換成三維對象。

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

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

（6）創建動畫模型。采用“路徑約束”，可以使對象沿一條路徑運動，選擇跟隨和傾斜，對象運動更自然。對象沿復雜路徑的運動及對象的相機瀏覽可以采用路徑約束。采用“注視約束”，并且配合“路徑約束”，一個對象可以跟隨另一個對象運動。對象的旋轉和及相機跟蹤運動對象，都可以采用這種方式。

5 合理利用修改器

（1）“擠出”修改器在作二維轉換為三維物體時，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，“車削”后選擇對齊中的“最小”，或調整“車削”修改的軸向，可以達到預期效果。在參數欄中加大分段數，使模型更平滑細膩，并可選擇在360度內造型。回到樣條線編輯的點層級，修改后可得到最后的理想效果。“車削”可以分成封閉樣條線的實心物體、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：起始輪廓為截面長寬大小，級別1為正面倒角的高度和輪廓，級別2為中間層倒角的高度和輪廓，級別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值一般不使用，反面倒角的輪廓數值應設置為負值。

（4）“倒角剖面”修改器適合做復雜表面物體和多種容器。“倒角剖面”修改器的參數設置簡單，關鍵是表面樣條線的剖面造型。使用“倒角剖面”修改器時，在頂視圖創建封閉樣條線，在前視圖創建樣條線剖面造型。在前視圖制作容器樣條線的剖面造型時，樣條線造型的底部線段應當刪除，這樣做出的容器的底部是封閉的。

（5）“放樣”創建三維對象時，一個或多個截面在頂視圖創建，可以不封閉或封閉。“放樣”路徑一般在前視圖創建。“放樣”可做一條路徑上不同截面的物體，不同的截面可以通過路徑百分比放在特定的路徑位置上。“放樣”物體的變形修改，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材質使用，特別要把握VR材質使用顏色要點。漫反射主要是確定對象的顏色和貼圖。反射顏色主要是確定對象的反光效果，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、自適配細分和自適配準蒙特卡洛等三種采樣器，每種采樣器有不同的作用。充分認識這三種采用器，可以提高渲染品質和加快渲染速度。固定采樣器占用較少內存，對于有著大量模糊特效和細節貼圖的場景比較適用；自適配細分采樣器占用的內存較多，對于少量模糊特效和較為簡單的場景最適合；自適配準蒙特卡洛采樣器渲染速度最快，通過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，分別是發光貼圖、光子貼圖、準蒙特卡洛、燈光緩沖。每次渲染選擇的兩種引擎，如果配合合理，可以提高渲染品質和加快渲染速度。發光貼圖引擎在渲染相同的場景中不同方向的圖像或動畫的過程中可以有效地加快渲染速度；光子貼圖引擎對于封閉的有大量燈光和較少窗戶的空間來說，是非常好的選擇；準蒙特卡洛引擎在渲染速度非常慢，但在具有大量細節的場景中效果非常好；燈光緩沖引擎的設置非常簡單，適合室內外場景的渲染。

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

7 結束語

3DS MAX制作是一門操作性極強的技能，技能操作又是由一系列大腦指揮手指活動構成，是通過練習、積累、鞏固發揮起來的一種符合規律的行動。針對該軟件的特點和規律，理論教學要明確概念和原理，由淺入深、由表及里；實踐操作訓練要由易到難，由簡到繁。只有自己動手操作、嘗試，強化訓練，才能提高制作水平。

[1] 黃心淵.3ds max 6標準教程[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

（責任編輯：季平）

2011－02－10

劉小晶（1956－），男，黑龍江人，高級工程師。

TP 317.4

A

1673-1417（2011）01-0073-05