三维动画教案

三维动画授课教案3dsmax概述目的要求：让学生了解三维动画的发展状况，所需知识要求，三维动画的应用场合以及如何学习三维动画软件。

重点难点：如何正确和刻苦学习三维动画软件

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：2

一、三维动画概述

虚拟世界：模拟真实世界和现实世界，同时能超越现实世界的世界。三维动画软件正是可以创造虚拟世界的软件。

3dsmax是众多三维动画软件中最优秀的软件之一，它具有非常强大的功能，同时不需要较高的计算机硬件环境，它是平民化的三维动画软件，可以在PC机上运行，它的前身为DOS环境下的3DS，随着Windows的流行和普及，Autodesk将这一软件逐渐由3dsmax1.0版本发展到今天的discreet的3dsmax7.0，在中国，3dsmax7.0正式采用全汉化软件，目前已有试行版在市场中应用。3dsmax3.1是较好的版本之一，至今还有较多的用户在使用它。4.0、5.0、6.0、7.0每一次版本的升级都带来了诸多的惊喜，功能也有很大的提升，甚至在操作方法上都有改变，如今的6.0、7.0版本其功能与专业的三维软件如MAYA等已不相上下了。

二、3dsmax的应用

三维动画的分工越来越细，目前已形成了几个比较重要的行业。如：

影视片头包装，如电视栏目包装，影视片头设计等；影视产品广告，这样的实例众多；影视特技设计与制作；建筑装潢设计，室内外装饰装潢效果图；工业造型设计；二维动画片、三维动画片；游戏；网页动画等等。如今可以说三维动画已普及到了各行各业，在我们广播影视行业，更是引用了它，得到了较大的发展。

三、实例

播放动画片头、三维动画片、效果图等

四、三维动画学习方法

多动手，多思考，举一反三。选准一个三维软件，刻苦钻研，切不要这个软件玩一会，那个软件玩一会，最终一门都不精甚至都不通，同时选准一个行业，用三维在这一个行业上走远些走精些，计算机始终是个工具，切不要看这个行业不错，做一下，那个人玩的也好，又占上一点，心情浮燥，最终一事无成。

五、3dsmax教学内容的分配

3dsmax7.0是教学软件，因涵盖范围极广，所以我们采取如下的大项进行教学：

1、3dsmax7.0的环境，要认识视图，并能操作视图；认清和理解坐标系和坐标轴，并能正确在其上进行设计；

2、建模：标准几何体、扩展几何体等建模；二维图形的建模；修改建模；NUBLS建模；复合建模等；

3、材质：基本材质；高级材质，如贴图；

4、灯光：模拟灯光和高级灯光；

5、动画：基本动画与动画调节；

6、粒子系统：常规粒子和ParticleFlow粒子流系统；

7、角色动画：两足动物与群集；

8、动力学系统：reactor2；

9、渲染

教学过程中，采取大项间穿插进行。

作业：欣赏与分析动画片小结：三维动画的发展状况，应用广泛，人才缺乏，前景广阔，学习艰难。1.23dsmax7.0的视图、用户界面1.23dsmax7.0的视图、用户界面

目的要求：让学生掌握视图的各种操作，认清其操作界面，并掌握一些快捷键。

重点难点：操作界面的各种切换以及操作界面记忆

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

一、启动3dsmax7.0

启动同其它软件一样，在启动的过程中，会出现如图1-1所示的界面，其上是随机的该软件的快捷键提示，每次启动提示不一样，可以帮助你在启动的空闲时间里记忆快捷键。

二、用户界面

如图2－2：

用户界面同其它软件有很多类似之处。

菜单栏：有很多通用菜单，如文件、编辑、视图、帮助、窗口等，当然也有自己独有的菜单。

常用工具条：这是一个极其重要的操作地点，其上有很多常用的工具，在进行设计时要熟练的掌握它。

命令面板：它是进行几乎所有的各类创建、修改、显示等的工具集中处。

视图：进入3dsmax时，一般会看到四个视图，分别为Top顶视图、Front前视图、Left左视图、Perspective透视图，其中前三个也是我们制图时，要用到的俯视图、主视图、左视图。想想，有顶就应有底Bottom，有左就应有右Right，有前就应有背Backup，除此之外，还有摄影机视图、自定义视图等。

状态行：命令提示与状态信息的区域，如坐标、锁定、栅格尺寸等，此外坐标也可以对场景中物体位置等进行调整。

视图控制：是对视图进行缩放、旋转等的调整。

时间控制：这是制作基本动画、动画预演等的场所。它有时间滑块、时间轨道、时间控制钮、自动关键帧、打点关键帧、时间设置面板。

三、视图操作

1、常用工具条的拖放。工具条上工具较多，其中一部分无法看到，要用鼠标操作进行查看和选择。在竖线处出现手型，按住拖放。

2、视图控制。四视图为一视图切换，alt+w；或视图控制面板图标。视图缩放，鼠标中键轮前后流动，或控制面板放大镜。最大化，Z键。视图旋转，alt+中按钮拖拉，或面板按钮，鼠标拖拉。视图移动，鼠标中键拖拉，或面板手型。栅格显示与关闭，G键切换。注：这几个快捷键非常重要，需要牢记。前F、背、顶(俯)T、底（仰）B、左L、右、透视图P的切换。

四、坐标轴与坐标系

三维空间的坐标系统是一个极其重要的概念，在此先有一个初步的认识，后期将大量应用。

世界坐标系，每个视图其左下角都有红、绿、蓝的坐标轴，X、Y、Z构成了这一坐标系，其决定了空间的方向，视图的栅格线中，有两条垂直交叉较粗的黑线，其交点为这一坐标系的坐标原点，也可这样说，透视图中栅格面为地平面，中心在交点处，未来创建物体时，其绝对坐标即以此来标记的。在此基础上，还有用于物体操作的各种参考坐标系，这些坐标系，同时还有轴心点的控制，它们对物体后期的旋转、移动等将产生直接的影响。

内容可参看视频1(内部资料)。

作业和实例：记忆用户界面，熟练掌握常用的快捷键

小结：用户界面及视图操作，坐标系与坐标轴创建基本内置模型第二章创建基本内置模型

2.2创建标准几何体

目的要求：让学生掌握标准几何体的创建方法，参数化设置及基本动画。

重点难点：基本几何体建模及参数化的动画设置

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

如图3－1，为命令面板，这是创建、修改等集中的地点，应该称其为各种操作的集合体。其功能系列图中标注。

标准几何体是我们学习三维软件入门的建模方法，其操作简单且非常实用，它是现实世界最常见的造型，利用它们可以堆积很多模型。

几何体是由点、线、面组成，点、线、面是几何体的要素，是几何体的成份，在三维软件中，它们称为几何体的次级物体。点连成线（线段），线围成面。3dsmax的几何体主要由三角形面和四边形面，点、线、面越多，则构成几何体的要素越多，因而运算量大而造成处理速度越慢。因此，在进行建模时，需要注意点、线、面的数量控制。

BOX盒子，参数较少，其参数中线段数是一个要关注的参数，对修改、变形等起着重要作用。

例：做一个长高的盒子。

知识点，参数化动画。动画设置处。如图3－2所示。

动画设置处是我们制作动画最常操作的地点，这里有时间滑块，轨迹栏，动画控制器。其中轨迹栏中，可以看到关键帧点，还有轨迹视图按钮等；动画控制器：有自动关键帧设置、手工打点方式，时间设置面板（这里是调整制式、计时方法、播放速度、动画的长度、起始时间等），播放器可以预览场景的动画。

操作注意事项：1、键盘输入建立，此可以较精确的建立模型以及二维图形，此处是以世界坐标系的坐标原点进行计算的；2、线段数是一个较重要的参数，它常在修改时发生作用，有时对灯光也有较大的影响，因此在建模时要注意，线段数多，面就多，因而计算就慢，线段少，面少，对变形不利。

作业和实例：制作长高的盒子，思考动画记录器的应用方法

小结：参数化的动画记录及建模方法第3章基本操作和变换目的要求：让学生掌握选择方法、理解变换方法以及链接关系。

重点难点：坐标变形以及子、父的链接关系

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教学方法：演示与启发

课时：4

选择物体是较重要的操作，选择的方法也较多，有几项要注意：1、交叉选择和窗口选择，即挂边和全包；2、自由选择方法；3、物体名选择方法，其快捷键为H，这里也有分类物体。

变换分为移动、旋转和缩放，其快捷键分别为W、E、R，如图4－1所示，在操作时要认清操作方法。

移动W：注意自身的坐标系的轴向，鼠标放在轴上只能沿轴向移动，放在矩形对角点处则在平面内移动，另外，状态行中的坐标可改变在世界坐标系中的绝对位置，在变换工具上右击鼠标也可打开坐标对话框，可以改变绝对坐标和相对坐标，进行变换。

旋转E：分为外圈或内圈，外圈是平面内旋转，内圈分红、绿、蓝三色，分别代表三个轴向，在其上进行操作实际上是围绕三个轴旋转，两色轴间的扇形区域则为面内旋转，如图4－2所示。

缩放R：分等比例、非等比例、等体积三种方式，如今等比例也可做出非等比例的操作，同样在轴上、内区域、外区域的操作，如图4-2所示。

链接：链接、打断链接、空间扭曲链接。这里主要先认识链接和打断链接。该操作技术不难，但要分清父子关系，先按下鼠标的物体（不要松开）为子物体拖放到目标物体为父物体（松开鼠标，该物体有短时间加亮过程）。具体何物体为父物体还是子物体，视物体的运动情况来定，一般的自转物体定为子物体，子物体随父物体运动，不影响父物体的运动，而父物体带动子物体一同运动。

参见视频2(内部资料)

作业和实例：做一辆行驶的小车

小结：选择、变换和链接

2.2创建标准几何体2.2创建标准几何体

目的要求：让学生掌握标准几何体的创建方法，并进行组合。

重点难点：用标准几何体进行组合建模

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

标准几何体，如图5－1所示。

盒子BOX：此为最基本的模型，常用于修改建模。

锥体Cone：可建立台体和锥体，这里有光滑选项，和限幅器调整。

球体Sphere：此为经纬球体，其各面为四边形，可以调整半球参数制作球缺、球冠、半球，可进行限辐操作，也可改变轴心点。

几何球体Geosphere：其面都是三角形面，能建半球，基点面类型有四面体、八面体和二十面体，也可将轴心点由中心调到底部。

柱体Cylinder：可制作棱柱体、圆柱体，通过限幅可制作扇形状柱体，光滑、边数的调整可制作五棱柱、六棱柱等。

圆管Tube：创建空心圆管或空心棱管。

圆环Torus：制作如轮胎样子的圆环，其截面可以设为多边形，可以进行扭曲，可对截面和外圆进行光滑处理，也可以通过限幅器进行局部圆环制作。

四棱锥Pyramid：四棱锥模型。

茶壶Teapot：制作茶壶，可以取消光滑，还可以对壶身、壶嘴、壶把、壶盖的关闭，如将壶盖关闭，我们发现壶内部看不见，这是法线的方向与显示方向相反造成的，这可以赋双面材质进行处理。

平面Plane：这是一个无厚度的平面，它不同Box中如高度为0，它一面显示出来，而另一面不可见，赋双面材质可以解决这一问题。

例：制作动态统计图。如图5－2所示

例：制作一组上下跳动的小于球。如图5－3所示。

如图4－3所示，一辆运动的小车。

这是用最基本的几何体搭建起来的小车，在搭建过程中，要注意各部件的坐标原点，对齐方法。前轮用了镜像复制了另一个，并用了一轴将它们连起来，让它们成一组Group，将此组复制得到后轮。这两组轮子分别为车身的子物体。分别对其进行自转动画设置，再将车身设置运动动画。

参见视频3(内部资料)。

作业和实例：制作统计图，制作上下跳动的小球系列，用标准几何体搭建模型。

小结：标准几何体的创建方法3.3复制物体3.3复制物体

目的要求：让学生掌握复制建模方法，掌握变换复制方法、阵列复制、镜像复制。

重点难点：变换、阵列、镜像复制方法并制作动画

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教学方法：演示与启发

课时：4

克隆一个物体，可用快捷键Ctrl+V，也可用菜单Edit/Clone进行复制，对话框中会有Copy拷贝、Instance关联、Refernce参考三种复制方式，拷贝的结果彼此独立，无任何关系；关联的结果，则彼此当中任何一个进行了修改，则其它都随之而发生同样的修改；参考的结果则是源物体的改变带来目标物体发生同样的改变，而目标物体的改变不影响源物体的改变。

移动并复制物体，移动工具W，按住Shift及鼠标沿某方向和距离进行操作，出现对话框，选择合适的复制方式，以及复制数量，可以复制多个物体。

旋转并复制物体，旋转工具E，Shift结合鼠标操作，注意轴心点以及旋转角度，可以借助状态行中的坐标进行参照。

缩放并复制物体，缩放工具R，Shift与鼠标结合操作，可以借助状态行中的坐标进行参照。

在进行旋转等操作时，要借助合适的坐标系，物体自身的坐标也常常进行调整，其方法为层级命令面板中的AffectPivotOnly按钮，使用变换或对齐定位好轴心。

例：动态的茶壶旋转复制且三向移动复制。如图6－0所示。

阵列Array复制，应用菜单或工具条工具进行，如图6－1所示，对复制数量较多时，或位置较准确时，使用此较好，它可以按照移动距离、旋转角度、缩放比例三个方面同时或单独进行复制，且复制时可分为一维、二维、三维展开。其参数可以进行动画设置。

例：镜像Mirror复制，如图6－2，为其对话框，可以复制也可不复制，还有偏移量的调整，当然也可以镜像完后用移动工具调整偏移量。

例：制作上升而环绕的球。如图6－3。

参见视频6－1(内部资料)

作业和实例：制作各种变换复制的动画，制作阵列的动画以及镜像的动画。

小结：移动复制、旋转复制、缩放复制、阵列、镜像、克隆。2.3扩展几何体的创建2.3扩展几何体的创建

目的要求：让学生掌握扩展几何体的创建方法，认清扩展几何体所带来的模型。

重点难点：冲击波、软管、环形节

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教学方法：演示与启发

课时：4

扩展几何体，如图7－1所示，为命令面板

异面体Hedra：这是一个造型极多的模型集合，内置了四面体、立方体/八面体、十二面体/二十面体、星形，系列参数P、Q，这二个参数值的微小变化，会带来较大的物体形变，这二个参数可以认为是顶点和面。

倒角盒子ChamferBox：面与面间有圆滑过渡（倒角），此将来作为高光点放置的地方，也是材质的表现处。

油桶OilTank：顶部带有球状凸起，注意混合Blend、限幅器参数。

纺锤体Spindle：顶、底带有圆锥尖顶的柱体，注意同油桶的参数。

球棱柱Gengon：棱具有倒角效果。

环形波（冲击波）RingWave：这是一个不规则边缘的特殊圆环，外环、内环可以产生波纹，其波纹的数量和幅度通过参数调整，且无须进行动画设置，本身就具有动画，可以自行调节成长、内、外波纹幅度的运动。

三棱锥Prism：调节各边参数制作等边或不等边三棱锥。

环形节TorusKnot：可建立缠绕的多种模型，可控制的参数较多，分为节和圆。节Knot，P、Q值用来调整纵向和横向的缠绕方式，如Q为1，P为3表示纵向有3层，再如P为1，Q为3，则横向（平面向）有3节缠绕，Lump肿瘤，其数量和高度同时控制，另外还有扭曲等参数。圆Circle，调整参数可以编出很多花纹图案。这里的参数需要很耐心的调节，可以做出数不清的模型。

倒角圆柱ChamferCyl：创建具有圆角的柱体。

胶囊Capsule：两端有半球的圆柱体。

L形墙L-Ext：制作L形状的盒子，注意先看到厚度，该厚度只是暂时显示结果，在创建时，先是盒子形，接着高度，最后才是厚度。

C形墙C-Ext：同L形墙，其造形为C形。

软管Hose：自由软管和可绑定到物体轴心的软管，注意可绑定软管要借助其它两个物体，分顶部和底部绑定。

视频内容4(内部资料)。

作业和实例：冲击波，环形节、软管动画

小结：扩展物体的创建方法，以及动画的设置2.5创建建筑专用模型2.5创建建筑专用模型

目的要求：让学生掌握建筑方面的常用模型的创建方法，并掌握树木的建立方法，并利用参数的改变制作动画。

重点难点：建筑模型的建立方法

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教学方法：演示与启发

课时：4

如图8－1所示，在几何体建模中，Doors、Windows、AECExtended、Staris常作为建筑建模工具，Doors提供了众多的门类型，在创建时，要注意操作的方向，有宽、深（厚）、高创建，还有宽、高、深创建，一般为宽、深、高创建。Windows的创建也是如此。在进行门、窗创建时，里边有一个Open打开参数，适当给一个角度，打开门或窗，看清门窗的造型，其参数调节无非为门框、门挺、嵌木、玻璃等的调节。参数大部分可以做动画，此处打开角度做动画的意义较大。窗子也如此。如图8－2所示。

Staris楼梯分为L型、直型、螺旋型、U型楼梯，将参数调整合适，针对场景需要选择最合适的楼梯类型，有时需要自己建立。

AECExtended建筑扩展物体有植物（这里主要是树木、花草较少）、栅栏、墙。

植物中主要是树干、树枝、树叶，且有密度的调节，这里可以制作动画，且可以树枝、树叶、树干的可见性也可制作动画。它是陡变的，如图8－4,8－5所示。

栅栏的建立往往这样去创建，首先在TOP视图拉出一个栅栏，接着制作出路径（即栅栏的二维路线），进入栅栏的修改面板，拾取路径，并调整柱等数字，进行参数的各项调整，可得到较丰富的栅栏效果。如图8－6。

本节课参见视频8－1,8－2(内部资料)。

作业和实例：门、窗、楼梯、树木、花草、围墙、栅栏的创作

小结：建筑模型的创建方法2.4创建二维图形2.4创建二维图形

4.1EditSpline、Extrude、Lathe、Bevel

目的要求：让学生掌握二维图形样条线的关系，掌握它们的作用，并能进行编辑修改，提供路径。

重点难点：样条线的编辑修改以及二维图形建立三维模型的方法

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：

如图9－1为二维图形创建面板（中、英文对照）。在这些二维图形中，只有Line为样条线，其它只是二维图形。样条线具有由点、线段、样条线这三个次级物体，进入修改器后，可以看到它们，针对这三个次级物体，可以进行线的修改、编辑。

二维图形一般有如下作用：一、本身可成为可渲染的几何造型物体；二、可以提供物体运动、间距复制的方向即路径；三、可以建立三维几何体，这里有很多种方法，当然制作的结果也不尽相同，如旋转、挤压、交叉、山形、放样等，其中放样的功能较强大。

二维图形创建时，Rendering渲染参数卷帘下，可渲染勾选，则线是可以被渲染出来的，调节厚度参数，能决定线渲染出来的粗细，如勾选显示渲染网格，则在光滑显示的视图中即时显示出粗细结果，该粗细可为圆形，也可为多边形。这是二维图形直接成为物体模型的方法，其线条粗细始终均匀相同，当作为三维建模的二维图形时，其可渲染性自动取消。插补设置，其步幅参数调整线的光滑程度，此可以勾选自动适配。

Line直线，其本身就是样条线，因此，进入修改器即能见到次级物体。在操作时，线的端点有其类型，直线角点、贝兹点、光滑点、贝兹与直线点，调节点改线的造型。

矩形：可调节角半径，制作有圆角的矩形，结合Ctrl键可制作正方形，当然可设置长、宽参数进行矩形的创建。

圆：只有半径

椭圆：设置长轴与短轴参数。

弧：创建方式有端点、端点、中心和中心、端点、端点这两种方法，参数中还可设置角度、半径。

同心圆：两个半径参数。

多边形：半径参数，边数，另外还可让角为圆角（设置角半径）。

星形：可设置多角星形。

文本：在参数栏中输入文字，设置字体和字号，且有字的特效以及字距。

螺旋线：制作类似如弹簧的线。

剖面线：与几何体之间产生的线。

Line的修改编辑：这里要对次级物体点、线段、样条线进行编辑和调整，有融合与焊接，点的类型的更换，如角点、贝兹点等，加点，轮廓线等等，下面结合实例来认识和理解线的编辑修改，同时掌握修改命令挤压Extrude、旋转Lathe、倒角Bevel命令。

例：制作酒杯、酒瓶等旋转体，站台、倒角字等。

参见视频9(内部资料)，dsgo目录下录像15二维至18（1）

作业和实例：观察现实世界，应用样条线制作拉伸、旋转和倒角物体

小结：二维图形，编辑样条线及二维图形制作拉伸、旋转和倒角物体。

第4章修改器第4章修改器

Bend、Taper、Twist、Noise

目的要求：让学生掌握几何体的基本修改命令，掌握参数的调整方法并进行修改建模。

重点难点：正确进行修改建模。

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

Bend弯曲命令，如图10－1所示，弯曲命令的参数很少，但功能强大，这里一定要分清坐标，同时中心点及范围选择要区分开，弯曲时，中心点两边弯还是一边弯与上、下限参数调节有关，常常只调整一个参数进行单向弯曲。

例：弯管、弯出文字。

Tape锥化，如上图10－3所示。

例：小管吐球、沙发。

此二例都用到了弯曲和锥化命令，同时锥化的对称性可选项被勾选，小管吐球，还引入了物体属性的可见性参数的动画设置。

Twist扭曲，如图10－5为扭曲修改命令的中、英文对照参数，并以此制作一个会跳舞的圆桌。

Noise噪波，此命令应用极多，材质中有引用，动画中也有，修改建模中也有，它是一种随机性较强的变动，这里用一实例来理解和掌握它，制作一山脉，如图10－6所示。

参见视频5、6、7、8(内部资料)

作业和实例：用弯曲、锥化、扭曲和噪波进行模型的建立和创作

小结：弯曲、锥化、扭曲和噪波的修改建模及其参数的正确调节和应用。

第5章创建复合物体第5章创建复合物体

目的要求：让学生进一步掌握二维图形创建三维图形的方法，并结合复制建模，同时掌握几何体间的运算关系，并掌握物体间合成建模的方法。

重点难点：如何进行物体间的合成运算，并利用修改进行动画设置

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

一、二维图形的倒角

二维图形建立三维图形的倒角有两种形式，修改器中的Bevel，

如图11－2所示，将圆环制作成模型；另一个为修改器中的BevelProfile轮廓倒角，它要结合一倒角的二维图形（路径），如图11－3所示，为圆环制作的另一物体。

例：制作五角星，并制作动画的五角星组成的圆柱，以及五角星的球体。如图11－4所示，并参见视频11(内部资料)。

布尔运算布尔运算

合成物体的布尔运算，至少有两个以上的几何体，进行合成形成一个新的几何体，如图11－1为盒子与球之间进行了减运算，还有加、交运算等。制作动画时，可先对球进行动画设置，然后再进行布尔运算，或进入布尔运算的修改面板，选次级物体的运算对象，再选中列表中的球，对球进行动画设置（可打开显示中的运算对象）。

参见视频视频11(内部资料)，3dsgao下的视频19,20,21(内部资料)

作业和实例：制作星柱与星球，并用倒角进行模型的制作以及布尔运算的创作。

小结：二维图形进行三维倒角的修改建模，合成物体的布尔运算二维放样二维放样

目的要求：让学生进一步掌握二维图形制作三维图形的方法，并深入认识二维图形与三维图形的关系。

重点难点：正确应用二维图形制作三维物体的方法

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

二维图形的放样，是二维图形间的合成关系，放样中，必须提供路径（二维图形），以及二维图形。可以这样理解，沿着路径这一方向，对将制作的物体进行截面操作，将最具代表性的截面线条留下来，即画出这些二维图形，通过合成命令loft，在相应路径的位置上放置这些二维图形（或二维图形沿路径放置）。如图12－1所示为中、英文参数对照。

这是一个常用的三维建模方法，在修改器中对放样物体进行修改，又是建模和改变模型较注重的操作环节。这里通过放样实例进行理解。

例：软管的制作、瓶子的制作。如图12－2，在进行放样或其它二维图形结合成三维图形时，其二维图形的起始点要注意，发生了扭曲，常常是因为二维图形的起始点不对齐造成的。图中布袋的开口处如起始点不对齐，将会扭曲。

例：制作一个五齿的耙子。如图12－3。

本例上图为去除蒙皮的勾选，显示出线条的组合图形，此常常在二维图形及路径进行修改编辑时应用，五个齿，要注意的就是样条线的数量一定要对应。

例：树叶、以及通过变形建立瓶子、软管。如图12－4。这种方式从三个视图中寻找各自方向是大的二维图形，其一用于放样，另两个在变形中编辑应用，且是对称的，只需编辑一半。

例：用拟合制作鼠标和电视机，如图12－5。其方法对变形，但二维图形在场景中先制作完成，尽可能尺寸相等，即使不相等，在拟合中可以自适应。它可以制作不对称的图形。

参见视频3dsgao下21、22、23、24(内部资料)以及视频10，10－1(内部资料)

作业和实例：制作树叶、鼠标、电视机、瓶子、软膏等

小结：二维放样及放样修改中的图形、路径编辑修改以及变形修改。

材质与贴图材质与贴图

一、材质编辑器

目的要求：让学生认识并掌握材质编辑器各工具的基本功能、位置，并能正确应用基本材质，进行适当参数调整。

重点难点：基本材质参数的正确调节

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

材质编辑器

一、材质概述

材质是一个非常复杂的制作过程，其中有大量的可调整参数与选项。材质主要用于描述物体如何反射和传播光线。贴图是用于模拟物体质地、提供纹理图案、反射、折射等。

二、材质构成

用于描述材质视觉和光学属性的，它主要包括：颜色、高光、自发光、不透明性等。

材质的表现受到灯光的影响，因此要注意材质与灯光的相互作用。

材质颜色的仿真原则：1、室内与室外照明，室外场景通常有充足的日照效果，明亮且方向单一，而室内场景的照明强度往往低于室外，但注意舞台布景等强烈的照明效果；2、描绘自然材质。阴影色、过渡色、高光色、光泽度；3、描绘人造材质。阴影色、过渡色、高光、光泽度；4、描绘金属材质。阴影成份强烈，高光耀眼。

三、材质编辑器

打开材质编辑器，快捷键M或常用工具条中的按钮，如图13－1为材质编辑器

。

四大部分：菜单行、示例窗、工具行、参数控制。

其中菜单中大部分命令也出现在工具按钮中，首先要认识工具按钮，如图13-2所示。其名称在图中有标记，在学习中对其功能作介绍。

其中，制作预视动画、视频颜色检查往往不被重视，应用导航器是一个良好的习惯。指定材质给物体，可以用按钮，也可以拖放到物体上。

四、基本参数调节

首先看标准材质standard，材质类型，如Blinn、Phone，金属等，类型不同，其参数有所不同，但它们有其共用参数。它们都有标准参数，如线框材质、双面材质、面贴图材质、面材质。基本参数中，如环境光、固有色（漫反射）、高光色，高光强度、亮点范围、柔和，自发光（强度或颜色）、不透明性，这里大多数后面都有贴图按钮。扩展参数，透明性参数的调整常是制作玻璃材质的参数，旁边还有线框线粗细的调整，如图。

五、实例

制作一个线娄。

制作一个金属托盘，内有玻璃茶壶和玻璃杯。本例中引入了拉伸工具（struch命令），注意中心点的调整。

参见视频“材质”,3dsgao下视频25

作业和实例：将以前所学模型赋材质

小结：材质的基本参数，工具行按钮的意义。

二材质、贴图之一二材质、贴图之一

目的要求：让学生理解材质，并能制作玻璃材质、金属材质，认识贴图，同时掌握路径约束运动，灯光的应用。

重点难点：如何正确认识和应用材质，并能制作合适的材质，掌握路径约束运动

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

材质扩展参数有不透明度的参数调节，此可以做较好的玻璃材质，其中下方还有折射参数、反射暗淡，如图14－1

贴图：可以说是将图片或图像包裹在物体上，此是模拟真实物体极重要的材质方法。是标准参数及扩展参数等采用图像象素来表示。贴图用的图像可以用Photoshop等图像处理软件制作，也可以来自各种数码图片，当然也有本身的贴图，如Noise、渐变、wood等。

路径约束：物体跟随二维图形（路径）运动。

实例：制作地板，并制作透贴印花玻璃。如图14－2

选一张地板质地的图片A，当然也可以制作。在Photoshop中全选，描边（此色为地板勾缝色），保存。做一个同样大小的图片B，全白色，描黑边，保存。图片B作为压线作用，用Bump贴图。Title数与固有色贴图A的Title数一样。反射贴图使用光线跟踪，调节反射参数。

实例：飞翔的蝴蝶。视频28，如图14－3

本例选一张蝴蝶照片，利用Photoshop分别裁出翅膀，身体图像，作为材质。在场景中，如前视图，打开背景图像，该蝴蝶的原图，用二维图形线描出翅膀形，身体的一半形。身体作为父物体，翅膀、胡须为子物体，翅膀的动画先设置好。作一条路径，将身体应用路径约束，制作动画。

实例：制作一房屋，其内有一个沙发，一把大茶壶。要求：地板有接缝、反射、加一个泛光灯，并介绍泛光灯的基本参数，如图14－4。

泛光灯的颜色、强度。内容视频29(内部资料)

作业和实例：制作玻璃器具、压线地板、透贴、金属模型

小结：材质、贴图方式、泛光灯

贴图贴图

目的要求：让学生掌握多边形建模技术，进一步掌握材质的贴图技术。

重点难点：如何正确操作多边形编辑工具

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

多边形建模是一个功能非常强大的建模工具，如今很多修改建模都以它为主要建模方法。我们以实例来理解和认识这一工具。如图15－1、15－2为多边形修改的中、英文对照参数。

对几何体进行转换或增加多边形编辑EditablePoly。其思想是任何一个几何体都是由其点、线、面等组成的，即这些点、线、面是构成几何体的元素，在动画中称其为次级物体。多边形编辑工具将几何体的次级物体分为5个，快捷键分别为1、2、3、4、5，点、边、轮廓线、多边形、元素次级物体，次级物体的改变，必然改变组成其几何体的改变，根据这一特点，我们修改其次级物体的属性如位置、数量、大小等，将几何体向我们需要的造型方向修改，达到建模的目的。这一修改器属性参数众多，我们择取常用的参数，进行建模。

实例1，室外装饰。如图15－3，由一个盒子通过多边形次级物体挤压出来的，这里要用到多维次级物体材质，注意多边形面的材质号。

实例2、一副眼镜。如图15－4，本例使用MeshSmooth网格光滑以及Symmetry对称命令，同时使用Meshselect网格选择，为耳架的弯曲提供范围。

作业和实例：室外装饰、多边形修改建模

小结：多边形修改命令、网格光滑、对称、网格选择命令及多维与次级物体材质材质的应用及标准雾效和摄像机材质的应用及标准雾效和摄像机

目的要求：让学生灵活应用基本材质和基本贴图，全面掌握多边形建模的方法，能建立摄像机并匹配透视图，理解和掌握标准雾的设置方法。

重点难点：基本贴图的应用，多边形建模的正确应用以及标准雾效中层参数的设置及其计算方法。

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

实例：小鱼，如图16－1，应用了波纹Wave命令，调节相位值作动画。

实例：锤子。视频32(内部资料)，如图16－2。

应用多边形建模工具Poly，将基本形修改成锤子。注意补线，形成过渡效果，掌握金属的制作。

大气环境之背景与雾效。这是可以创造现实环境现象的工具组，如图16－4为中、英文对照的环境对话框，在这里可以制作火焰、体积光、雾、体积雾、以及多种特效处理如光晕、模糊等。这种操作建议加一个摄影机视图，有些调整与该摄影机有着密切的关系。

实例：碧海云天。视频16(内部资料)，3dsgao下视频33(内部资料)，如图16－3。

作业和实例：流动的小鱼、多边形创建的物体、雾效

小结：材质、环境以及摄影机

第10章灯光与摄像机第10章灯光与摄像机

1、灯光

目的要求：让学生掌握灯光的应用，理解灯光的作用，并能正确使用各类灯光。

重点难点：灯光的正确理解和正确应用

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

灯光可以增强场景的真实感，增加场景的清晰程度和三维纵深度，可以像放映电影一样投射图像。场景起始时有一个默认灯光，当增加任何类型的灯光时，默认灯光将自动取消。如图17－1为创建灯光的面板以及泛光灯的参数，聚光灯与泛光灯的参数基本一样。

灯光照明影响到物体材质的表现，可以给物体提供阴影、提供高光点，也可以提供体积光（光线），投射材料（图像等）。

灯光的基本属性：1、亮度，影响灯光照亮物体的程度；2、入射角度，物体表面法线与光源间的角度，影响到照射的范围；3、衰减，发光的强弱过渡；4、反射光与环境光，经物体反射的光能照亮其它物体，反射光产生环境光，其无明确的光源和方向，常用于光能传递渲染方式显示，大气环境中也可以；5、灯光色，此将直接影响到物体材质的表现颜色，如同暗房中的红灯下看物体。另外还有色温等属性。

如图14－4，使用灯光照亮场景，并提供金属材质的高光点，以及ShadowMap阴影。

如图17－2，为光线跟踪的阴影，具有穿透的特点，此在反射贴图材质中，也表现出对环境的透明效果。

体积光，如图17－3，为环境中体积光的具体选项与参数设置窗口。当应用体积光时，要注意灯光本身的参数调节，如阴影，如用光线跟踪阴影，则体积光将穿透物体，即物体（不论是透明的还是不透明的物体）阻挡不住光线。

如图17－4，对聚光灯增加了体积光后，产生了光线，对体积光调整了噪波的参数，如果需要杂质有流动的效果，可以对相位设置动画，这里要注意的是地板没有挡住光线，而使其穿透了地板，这是因为灯光本身使用了光线跟踪阴影，需改成ShadowMap阴影形式，如为此形式，盘子的印花阴影将是黑色，这又不真实了，对此如何解决呢？克隆同一只灯，体积光取消阴影，而另一只灯，取消体积光，使用光线跟踪。

参见视频14(内部资料)

作业和实例：应用灯光改变高光点，模拟室内灯饰

小结：灯光的类型、基本参数、阴影与体积光的正确应用2、灯光2、灯光

目的要求：让学生进一步掌握灯光的使用及应用，掌握特效的应用并进行特效处理。

重点难点：如何正确应用灯光及特效

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

灯光还有投影，阴影中也可以使用材质及图像，如图18－1为投射出材质并表现出图像光线的效果。该例的体积光也含有香港风光图的射线。

灯光的阴影也可以使用材质或图像，得到物体阴影有所选材质的花纹图案。

灯光的衰减，可以决定灯光照射的近远，当有体积光时，则可现出光线的长短，另外强光、弱光的长短，起始点。如图18－2。

例：内装饰，如图18－3。该例有以下说明，1、地板材质为木纹压线；2、应用多边形或网格修改命令将画框及其风光图片压在墙面上，并应用多维次级材质以及UVW贴图坐标。3、用布尔运算开口，并用二维图形以及多边形修改命令挤出窗户；4、茶几采用透贴，沙发应用了UVW贴图坐标；5、室外应用了两只泛光灯，其一设置了体积光，另外一只采用光线跟踪阴影，无体积光；6、屋顶使用了复制，且灯的属性设置为1，对其设置了辉光特效，以及射线特效。

特效处理有很多方法，其中Effects编辑器，使用方便，直接参于3dsmax的运算，另外还有VideoPost，这是一个较独立的后期处理程序。特效编辑器在环境编辑器之中，如图18－4。

参见视频15(内部资料)

作业和实例：制作发电影效果、室内装饰、舞台灯光

小结：灯光以及光学特效雾效和火焰雾效和火焰

目的要求：让学生掌握雾效的制作方法以及火焰的制作方法，并与灯光进行正确结合。

重点难点：雾效与火焰的制作方法及其正确应用

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

在进行模型及其动画制作时，增加摄影机及其摄影机视图是极其重要的，很多特效处理往往要借助摄影机来完成。雾效就为其一，如图19－1，在设置标准雾还是层雾时，其中都有摄影机近远或高低有关的参数。

例：如图19－2，从近到远，雾逐渐变浓。层雾在前面有过讲解。

体积雾的制作要借助辅助物体Gizmo框，雾效形成在框内。先在创建辅助物体按钮的环境面板命令中，选择合适的Gizmo框（盒子、球体、圆柱体形状）创建，此框即可增加体积雾。

如图19－3，火焰的制作与体积雾的制作方法相同，首先建立Gizmo框，然后制作火焰，

如图19－4为火焰的参数设置对话框。这里还有爆炸选项，勾选时，将是该火焰在所设置爆炸的起始时间内，由无到最大火焰，再到变成灰白烟然后烟尘逐渐消失的过程，与爆炸的强度也有很大的关系。如场景中先看到整个火焰，然后爆炸，则需要设置两个火焰。

例：如图19－5，场景中火焰及其光照阴影。

作业和实例：制作由近及远的雾效，制作云团，制作燃烧的火焰并爆炸

小结：体积雾，火焰渲染与特效第11章渲染与特效

目的要求：让学生了掌握渲染的方法以及常用动画和图像格式，并应用VideoPost进行特效处理。

重点难点：如何正确进行渲染以及正确应用特效处理

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

渲染在以前学习过程中有所应用，如F9的快速渲染，另外还有实时渲染，此渲染当改变参数或变形等操作时，会自动实时的渲染。F10渲染场景，此为标准的渲染工具，如图20－1，为其中、英文对照的对话框。

渲染时分为实时渲染、产品级渲染、草图渲染，对此要加以注意。渲染类型有很多，如图20－2为打开的列表，这里有对选中的物体进行渲染，也可按输入的尺寸进行渲染，对选中的物体进行一定尺寸的渲染。有对以前进行过渲染，改变了一些最终结果，而渲染其中一部分内容，它们都是提高渲染速度的。

VideoPost是一个特殊的插件，如图20－3为一实例，球体使用了贴图，并使用了发光特效，两只泛光灯应用了镜头光斑特效。如图20－4为这一效果的对话框。

例：如图20－5，在文字中制作光效从左向右移动。这里使用了Blend材质，并对Mask制作动态材质，应用材质通道号，对此通道号实施VideoPost中的辉光特效。这里还可以将辉光的形式采取气态、炽热效果、电弧光方式，并可设置其动画（运动、方向、速度等参数的调整）。

在VideoPost中还有高光、星空较多被使用。

作业和实例：练习各种类型的渲染方式，并利用VideoPost制作特效

小结：渲染，VideoPost视频编辑器

第8章NURBS建模第8章NURBS建模

目的要求：让学生掌握曲线建模的方法，并能正确应用这一建模方法进行流线型物体的创建。

重点难点：如何正确理解和应用Nurbs建模

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

Nurbs建模是较先进的建模方法，也是众多三维软件都含有的建模方法，其功能极其强大，尤其对流线型物体的创建有独到的方法。分为Nurbs曲线建模和Nurbs修改建模，非Nurbs型的线和型可以转换成Nurbs型进行编辑修改。

当进行Nurbs创建或其它型转换成Nurbs线或型时，会出现创建的对话框，该对话框也对应了修改中的参数面板，如图21－1，为各参数对话框及对应的面板。可利用次级物体进行编辑和修改，也可利用创建进行编辑和修改。

例：利用球体修改成怪物造型，并让怪物展翅飞翔。

操作过程利用Nurbs的次级物体点进行拉伸，定型后克隆一只怪物，将其中一怪物翅膀朝上，另一怪物翅膀朝下，进入合成命令面板，选择Morph打开动画记录器，可以制作变形，并对关键帧进行复制，将会产生振翅效果，还可将此怪物引入到路径约束中去。

例：伞布，本例用Nurbs建立一伞架，利用阵列复制所有伞架，将它们结合起来，建立各面，进入修改对伞架进行删除，在点下进行编辑即可。

Nurbs模型，可以通过创建面板中的Nurbs进行面的创建，分点和CV两种类型，通过修改器对其点或面进行变换等将会改变其造型，它的改变都是曲线（流线）型的，这些次级物体的改变都可以创建动画。

作业和实例：利用Nurbs的面、体、线创建三维模型

小结：Nurbs及其修改面板，以及在修改面板中的各种创建命令NURBS建模NURBS建模

目的要求：让学生进一步掌握曲线建模的方法，解决流线型物体的创建。

重点难点：如何正确理解和应用Nurbs建模

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

使用Nurbs建立靠背。如图22－1。

本例对Nurbs曲线进行了结合，并应用了创建UV曲面以及融合面。

如图22－2，用Nubrs建立飞船。

本例应用了Nubrs线构成船身，应用了线的旋转形成体，镜像产生一对翅膀，曲面与曲面之间的剪切形成封口。

作业和实例：制作一靠背椅子，飞机模型

小结：Nurbs修改面板中的各种创建第12章动画技术第12章动画技术

1、轨迹视图

目的要求：让学生掌握动画的基本原理，以及在轨迹视图中进行常规的动画编辑、修改。

重点难点：如何正确进行动画的编辑修改

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

轨迹视图是描述整个虚拟世界的状态、动作等，在3dsmax的场景中所出现的一切物体、灯光、材质等，另外还有视频、特效、可见性及其声音等都在视图中表现出来。这是整个三维世界，因此任何物体所发生的变化在这里也都显现出来。因此这是一个极其重要的操作场所。轨迹视图分为动画曲线编辑器和摄影表，如图23－1，为打开的动画曲线编辑器。

左侧为虚拟世界中所有物体等的名称极其所涉属性，是管理窗口，右侧则是动画等的显示和编辑窗口。摄影表则是根据手工制作动画时必须具有的一项最重要和最基本的任务，此正是为此而设立的窗口，在以前没有此视图，其实其它的三维软件都有，因此现在的3dsmax已基本与那些专业级的三维软件不相上下了。如图23－2为摄影表视图。

一切所设置的动画在此二视图中都有较清晰的体现，为此我们要弄清楚对哪一项需要进行编辑和修改，另外，有些动画必须在这里才能进行编辑。

例：用特效制作一片头，如图23－3。

本例中AHTV后面辉光的星线和极光在0到100帧内旋转四周。利用VideoPost制作这一光效，但使用手工设置动画时，星线和极光只能旋转制作由－359至359两周。这里必须使用动画轨迹视图进行编辑和修改了。在轨迹视图中找到VideoPost项，对LensEffectsFlare中的Star下的Angle的曲线进行编辑，将最后的关键帧点前移，再使用循环操作即可，极光也采取同样的方法调节，另外曲线更换为匀速运动曲线。

例，弯管行走，如图23－4。

作业和实例：应用光效制作片头，应用乒乓循环、相对重复调节弯管行走

小结：轨迹视图

2、约束动画

2、约束动画

目的要求：让学生掌握各种约束下的动画制作方法，并与世界坐标系下的动画进行合作。

重点难点：如何正确应用约束制作动画

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

动画约束是3dsmax较常用的动画制作技术，在前面我们已经学习过路径约束，此约束在动画制作中是较多应用的制作技术，除此之外还有其它的约束方法，如图24－1所示，是罗列在菜单中的约束方式。

附着约束，如图24－2。使用多边形修改命令建立树叶，并对树叶进行动画设置，建立茶壶，并对茶壶实行附着约束，调整附着的面，则此茶壶将附着在树叶上随树叶而运动。

链接约束，如图24－3。本例是约束与常规动画之间结合，在实施约束动画之时，要注意时间滑块的位置，此会影响约束过程的。文字分离出各个独立的物体，移动并被链接摆渡。

表面约束，如图24－4。表面物体必须为参数化物体（不能为网格等物体，如标准几何体、扩展几何体）、面片物体、Nurbs几何体，其它物体不可。本例茶壶沿圆台表面运动，对U、V轴位置设置动画，则茶壶沿U、V向螺旋运动。

位置约束，如图24－5。行走的茶壶，约束物体有权重之分。

本例动画采用手工打点，并在运动面板中实施动画运动线调整。

注视约束，如图24－6。两眼注视茶壶，茶壶运动，眼球转动注视。本例眼球材质，用了UVW贴图。

作业和实例：各种约束下的课堂例题，并由此进行动画创作

小结：路径约束、附着约束、位置约束、链接约束、注视约束、表面约束

第14章空间扭曲与粒子系统目的要求：让学生掌握与应用粒子系统，并结合相关命令进行创作。

重点难点：如何正确掌握和理解粒子系统各参数的意义

教具：有投影教学设备的机房

教学方法：演示与启发

课时：4

粒子系统是一种较独立的带有运动特性的多物质系统，分两大部分，其一，为基本的粒子系统，如图25－1中除粒子流源PFSource之外的所有类型；其二就是PFSource，这是一个独立而功能极其强大的粒子系统，内部命令很多，且与脚本语言结合使用会大大提高功能。

基本的粒子系统又分两类，一类是较原始的参数较少的两个命令，雪和喷射，它具有参数少，对透贴材质可以直接应用；其它几个为加强的粒子系统，其功能也很强大，具有一定的粒子类型，且有碰撞和产卵等方面的参数。

例：飘落一片片树叶，其色有三种。如图25－2所示。

材质使用多维/次级物体材质，3个ID号，每个都使用各自颜色树叶的透贴，并将贴图缩小2倍，粒子尺寸为20，生命延长，类型为六角形，并给了翻滚的参