用3DMAX制作化学三维结构技法

1、巧用3Ds MAX阵列建模方法制作化学三维结构图像摘要 在开展化学多媒体教学的过程中，我们经常要用三维结构图像和动画模拟一些化学中的微观结构。但在制作多媒体课件时，我们往往觉得3Ds MAX非常深奥、难学。本文谈谈自己通过大量的实践和研究掌握的一些化学三维结构图像和动画制作技巧。 关键词 3Ds MAX 三维球棍模型 甲烷 在3Ds MAX中制作化学三维结构图像和动画的基础是三维结构的建模。建模方法很多，有对象建模、放样建模、布尔建模、次对象建模、网格建模和面片建模等。本人根据大量的实践得出，中学化学的三维结构建模只要几步即可完成。下面介绍自创的建模方法：阵列法。一、 用阵列法创建三维球棍模型

2、1.前期准备数据处理 3Ds MAX是一个可视化工具，正确显示模型各部分的比例，可以使模型看起来合理、易理解。因此，在建模前须了解各原子的半径及键长。有关数据如下(单位：nm)： r(H)r(C)r(O)I(C-H)I(C-C)I(C-O)I(O-H)0.0320.0770.0660.1090.1540.1430.096若以rH为8个单位，即原数据的250倍，键长再乘以2，则有： r(H)r(C)r(O)I(C-H)I(C-C)I(C-O)I(O-H)819.2516.554.57771.548以创建甲烷（CH4）三维球棍模型为例，甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，氢原子在正四

3、面体的四个顶点，C-H键长0.109nm ,键角109.52.制作过程创建甲烷三维球棍模型下面介绍用3Ds MAX 7.0 中文版创建甲烷三维球棍模型的全过程：（1）选取命令面板（图1）左上角的创建命令,单击标准基本体按钮。单击对象类型栏球体按钮，再单击键盘输入项，打开参数项卷展栏，输入参数(如图2)，可创建碳原子模型(其中参数X、Y、Z分别为三维空间的坐标系，半径为球体的半径)。输入参数完毕，单击创建按钮，即完成碳原子的建模。（2）在对象类型栏中单击圆柱体，创建CH键。具体参数见图3。（3） 选前视图为当透视图,再创建一球体，作为H原子接在CH键的一端。球体的参数见图4。输入参数完毕，单击创

4、建，即可看到一个CH(如图5)。 (4)选中圆柱体和球体，并在菜单栏组中选择成组命令，使它们合并。选透视图为当前视图，将坐标系切换为 (以X、Y、Z坐标系中心为中心)。单击工具菜单中阵列命令，输入x或y轴旋转数值109.5 (甲烷的键角)，其它参数见图6，单击确定。得到H。 重复操作：单击工具菜单中阵列命令，输入z轴旋转数值120度，1D项中输入个数3，单击确定。在透视图即可以得到如图7所示的甲烷结构。 运用这种方法可以比较轻松地创建烷烃类结构(多个甲烷连接)和其它绝大多数的有机分子结构，也可以比较方便地创建金刚石(把甲烷结构中的氢原子都改成碳原子，然后迭加成金刚石)、晶体硅(与金刚石的模型相同)、金刚砂(把甲烷结构模型迭加)、石英(在金刚石结构的基础上，每个CC键中间增加一个氧原子)等晶体结构。3.动画制作选中所有的圆柱体和球体，并在菜单栏组中选择成组命令，使它们合并。单击动画设置区（如图8）中的自动关键点按钮，自动建立动画的关键帧，将时间滑块拖到80帧处（当然可根据需要设置帧数的多少）。在透视图中右键单击甲烷分子，选择旋转命令，再拖动旋转线至所需位置即可（如图9）。单击播放动画按钮，可观看动画效果。然后用菜单中动画