maya自学第2课

1、第2课 NURBS建模本课将介绍Maya 2014的NURBS建模技术，包括NURBS曲线与NURBS曲面的创建方法与编辑方法。这是一个非常重要的课节，基本上在实际工作中运用到的NURBS建模技术都包含在其中。掌握如何创建NURBS对象了解NURBS的理论知识掌握NURBS建模的流程与方法掌握如何编辑NURBS对象NURBS是NonUniform Rational B-Spline（非统一有理B样条曲线）的缩写。NURBS是用数学函数来描述曲线和曲面，并通过参数来控制精度，这种方法可以让NURBS对象达到任何想要的精度，这就是NURBS对象的最大优势。现在NURBS建模已经成为一个行业标准，广

2、泛应用于工业和动画领域。NURBS的有条理有组织的建模方法让用户很容易上手和理解，通过NURBS工具可以创建出高品质的模型，并且NURBS对象可以通过较少的点来控制平滑的曲线或曲面，很容易让曲面达到流线型效果。2.1 NURBS理论知识2.1.1 NURBS建模方法NURBS的建模方法可以分为以下两大类。第1类：用原始的几何体进行变形以得到想要的造型，这种方法灵活多变，对美术功底要求比较高。第2类：通过由点到线、由线到面的方法来塑造模型，这样创建出来的模型的精度较高，很适合创建工业领域的模型。当然各种建模方法也可以穿插起来使用，然后配合Maya的雕刻工具、置换贴图（通过置换贴图可以将比较简单的

3、模型模拟成比较复杂的模型）或者配合使用其他雕刻软件（如ZBrush）来制作出高精度的模型，如图所示是使用NURBS技术创建的一个怪物模型。2.1.2 NURBS对象的组成元素NURBS的基本组成元素有点、曲线和曲面，通过这些基本元素可以构成复杂的高品质模型。2.1.3 物体级别与基本元素间的切换从物体级别切换到元素级别的方法主要有以下3种。第1种：通过单击状态栏上的“按对象类型选择”工具 和“按组件类型选择”工具 来进行切换，前者是物体级别，后者是元素（次物体）级别。第2种：通过快捷键来进行切换，重复按F8键可以实现物体级别和元素级别之间的切换。第3种：使用右键快捷菜单来进行切换。在“创建NU

4、RBS基本体”菜单中是NURBS基本几何体的创建命令，用这些命令可以创建出NURBS最基本的几何体对象，如图所示。2.2 创建NURBS基本体Maya提供了两种建模方法：一种是直接创建一个几何体在指定的坐标上，几何体的大小也是提前设定的；另一种是交互式创建方法，这种创建方法是在选择命令后在视图中拖曳光标才能创建出几何体对象，大小和位置由光标的位置决定，这是Maya默认的创建方法。2.2.1 球体选择“球体”命令后在视图中拖曳光标就可以创建出NURBS球体，拖曳的距离就是球体的半径，如图所示。2.2.2 立方体使用“立方体”命令创建的立方体效果如图2-9所示，单击后面的 按钮，打开“工具设置”对

5、话框，如图所示。2.2.3 圆柱体“圆柱体”命令创建的圆柱体效果如图2-12所示。Maya 2014中的曲线都属于NURBS物体，可以通过曲线来生成曲面，也可以从曲面中提取曲线。展开“创建”菜单，可以从菜单中观察到5种直接创建曲线的工具，如图（右）所示。2.3 创建NURBS曲线不管何种创建方法，创建出来的曲线都是由控制点、编辑点和壳线等基本元素组成，可以通过这些基本元素对曲线进行变形，如图所示。2.3.1 CV曲线工具“CV曲线工具”通过创建控制点来绘制曲线。单击“CV曲线工具”命令后面的 按钮，打开“工具设置”对话框，如图所示。2.3.2 EP曲线工具具“EP曲线工具”是绘制曲线的常用工具

6、，通过该工可以精确地控制曲线所经过的位置。“EP曲线工具”的参数与“CV曲线工具”的参数完全一样，只是“EP曲线工具”是通过绘制编辑点的方式来绘制曲线，如图2-20所示。2.3.3 弧工具“弧工具”可以用来创建圆弧曲线，绘制完成后，可以用鼠标中键再次对圆弧进行修改。“弧工具”菜单中包括“三点圆弧”和“两点圆弧”两个子命令，如图（右）所示。使用“三点圆弧”命令可以通过指定3个点来确定弧线，如图所示。使用“两点圆弧”命令可以绘制出两点圆弧曲线，如图所示。切换到“曲面”模块，然后展开“编辑曲线”菜单，该菜单下全是NURBS曲线的编辑命令，如图2-24所示。2.4 编辑NURBS曲线2.4.1 复制曲

7、面曲线通过“复制曲面曲线”命令可以将NURBS曲面上的等参线、剪切边和NURBS曲面上的曲线复制出来，如图（左）所示。单击“复制曲面曲线”命令后面的 按钮，打开“复制表面曲线选项”对话框，如图（右）所示。2.4.2 附加曲线使用“附加曲线”命令可以将断开的曲线合并为一条整体曲线。单击“附加曲线”命令后面的 按钮，打开“附加曲线选项”对话框，如图所示。2.4.3 开放/闭合曲线使用“开放/闭合曲线”命令可以将开放曲线变成封闭曲线，或将封闭曲线变成开放曲线。单击“开放/闭合曲线”命令后面的 按钮，打开“开放/闭合曲线选项”对话框，如图2-29所示。2.4.4 切割曲线使用“切割曲线”命令可以将多条

8、相交曲线从相交处剪断。单击“切割曲线”命令后面的 按钮，打开“切割曲线选项”对话框，如图2-30所示。操作练习：切割曲线2.4.5 曲线圆角使用“曲线圆角”命令可以让两条相交曲线或两条分离曲线之间产生平滑的过渡曲线。单击“曲线圆角”命令后面的 按钮，打开“圆角曲线选项”对话框，如图所示。2.4.6 插入结使用“插入结”命令可以在曲线上插入编辑点，以增加曲线的可控点数量，如图（左）所示。单击“插入结”命令后面的 按钮，打开“插入结选项”对话框，如图（右）所示。2.4.7 偏移“偏移”命令包含两个子命令，分别是“偏移曲线”和“偏移曲面上的曲线”命令，如图所示。“偏移曲线选项”对话框“偏移曲面上的曲

9、线选项”对话框2.4.8 曲线编辑工具使用“曲线编辑工具”命令可以为曲线调出一个手柄控制器，通过这个手柄控制器可以对曲线进行直观操作，如图所示。手柄控制器介绍手柄控制器介绍水平相切：水平相切：使曲线上某点的切线方向保持在水平方向。垂直相切：垂直相切：使曲线上某点的切线方向保持在垂直方向。定位器：定位器：用来控制Curve Editing Tool（曲线编辑工具）在曲线上的位置。切线缩放：切线缩放：用来控制曲线在切线方向上的缩放。切线方向：切线方向：用来控制曲线上某点的切线方向。在上面已经介绍了NURBS曲线的优势，曲面的基本元素和曲线大致类似，都可以通过很少的基本元素来控制一个平滑的曲面，如图

10、所示。2.5 创建NURBS曲面在“曲面”菜单下包含9个创建NURBS曲面的命令，如图所示。接下来详细介绍“旋转”、“放样”、“挤出”这3个常用命令。2.5.1 旋转使用“旋转”命令可以将一条NURBS曲线的轮廓线生成一个曲面，并且可以随意控制旋转角度。打开“旋转选项”对话框，如图所示。操作练习：创建花瓶2.5.2 放样使用“放样”命令可以将多条轮廓线生成一个曲面。打开“放样选项”对话框，如图所示。操作练习：创建弹簧2.5.3 挤出使用“挤出”命令可将一条任何类型的轮廓曲线沿着另一条曲线的大小生成曲面。打开“挤出选项”对话框，如图所示。操作练习：创建圆管在“编辑NURBS”菜单下是一些编辑NU

11、RBS曲面的命令，如图所示。本节将着重介绍编辑NURBS曲面的常用命令。2.6 编辑NURBS曲面2.6.1 复制NURBS面片使用“复制NURBS面片”命令可以将NURBS物体上的曲面面片复制出来，并且会形成一个独立的物体。打开“复制NURBS面片选项”对话框，如图所示。操作练习：将面片单独复制出来2.6.2 在曲面上投影曲线使用“在曲面上投影曲线”命令可以将曲线按照某种投射方法投影到曲面上，以形成曲面曲线。打开“在曲面上投影曲线选项”对话框，如图所示。2.6.3 修剪工具使用“修剪工具”可以根据曲面上的曲线来对曲面进行修剪。打开“工具设置”对话框，如图所示。操作练习：根据曲面曲线修剪曲面2

12、.6.4 布尔“布尔”命令可以对两个相交的NURBS对象进行并集、差集、交集计算，确切地说也是一种修剪操作。“布尔”命令包含3个子命令，分别是“并集工具”、“差集工具”和“交集工具”，如图所示。 小提示小提示布尔运算包含3种运算方式：“并集工具”可以去除两个NUR BS物体的相交部分，保留未相交的部分；“差集工具”用来消去对象上与其他对象的相交部分，同时其他对象也会被去除；使用“交集工具”命令后，可以保留两个NURBS物体的相交部分，但是会去除其余部分。操作练习：布尔运算2.6.5 开放/闭合曲面使用“开放/闭合曲面”命令可以将曲面在U或V向进行打开或封闭操作，开放的曲面执行该命令后会封闭起来

13、，而封闭的曲面执行该命令后会变成开放的曲面。打开“开放/封闭曲面选项”对话框，如图所示。2.6.6 插入等参线使用“插入等参线”命令可以在曲面的指定位置插入等参线，而不改变曲面的形状，当然也可以在选择的等参线之间添加一定数目的等参线。打开“插入等参线选项”对话框，如图所示。2.6.7 偏移曲面使用“偏移曲面”命令可以在原始曲面的法线方向上平行复制出一个新的曲面，并且可以设置其偏移距离。打开“偏移曲面选项”对话框，如图所示。操作练习：偏移复制曲面2.6.8 曲面圆角“曲面圆角”命令包含3个子命令，分别是“圆形圆角”、“自由形式圆角”和“圆角混合工具”，如图所示。使用“圆形圆角”命令可以在两个现有曲面之间创建圆角曲面。打开“圆形圆角选项”对话框，如图所示。1.圆形圆角“自由形式圆角”命令是通过选择两个曲面上的等参线、曲面曲线或修剪边界来产生光滑的过渡曲面。打开“自由形式圆角选项”对话框，如图所示。2.自由形式圆角“圆角混合工具”命令可以使用手柄直接选择等参线、曲面曲线或修剪边界来定义想要倒角的位置。打开“圆角混合选项”对话框，如图所示。3.圆角混合工具操作练习：在曲面间创建圆角曲面本