三维数字模型制作基础知识 课件 模块三-1-1 数字场景模型制作案例

三维数字模型制作基础知识

数字场景模型制作案例模块三教学目标：

知识目标1.了解三维场景模型制作与渲染的制作流程。2.掌握利用3Dsmax软件制作三维场景模型的方法。3.掌握烘焙贴图、材质制作软件的操作。

能力目标1.能够独立制作三维场景中精度模型。2.能熟练掌握制作过程中所需软件的基本操作方法。3.具备独立制作PBR流程模型的能力。

素质目标1.鼓励学生发挥创造力，尝试在模型制作中融入自己的理解和创意，使模型具个性和艺术感，从而培养创新思维。2.培养学生的交流沟通能力，能够有效表达观点并进行作品汇报展示。3.培养学生自主学习能力。

思政目标1.培养学生的文化传承观念增强文化认同。2.培养学生的国家认同与文化自信。思维导图：场景模型制作分析：我们的故事是“闻鸡起舞”，它是中国古代故事，那么相对应该的房子场景应该是中国古典民居。接下来我们制作这个场景模型，我们暂且叫它民居吧。在制作民居前参考一些我国传统建筑的资料，大约画出草图以便制作模型时有个参考。这个场景我们用max软件来制作中模、用八猴软件进行烘焙贴图，用SP制作材质，导入在虚幻引擎中进行渲染输出。任务一民居场景中模制作(1)打开3dsmax,在自定义下面，修改单位为毫米，显示单位比例中也将公制设置为毫米，点击确定，如图3-1-1所示。图3-1-1修改单位(2)在顶视图，绘制一个矩形，修改矩形长度为3000mm，宽度为4500mm，如图3-1-2所示。图3-1-2创建矩形修改尺寸(3)在顶视图将矩形挤出厚度3200mm，可作为民居的大概形体，在前视图观察位置。如图3-1-3所示。图3-1-3修改民居厚度(4)在顶视图绘制一个平面，把平面坐标轴放到3dsmax坐标轴中心，修改坐标轴参数：X轴坐标为0mm、Y轴坐标为0mm、z轴坐标为0mm，如图3-1-4所示。图3-1-4修改平面坐标轴参数(5)在前视图添加编辑多边形修改器，选择长方体竖向的边，点击右键连接命令，添加一条连线，定位门窗的位置，按下快捷键F4，打开边线显示，如图3-1-5所示。图3-1-5竖边添加连接横线(6)将连线的Z轴高度设置为2100mm，确定门框的高度，如图3-1-6所示。图3-1-6修改z轴参数，确定门框高度(7)选择立方体横向边，点击连接命令，添加连接线后，在该连接线的右侧继续添加连接命令，点击确定，如图3-1-7所示。图3-1-7定位门的中线(8)双击连接线点击切角命令，将切角参数设置为650mm,确定门的位置、大小，如图3-1-8所示。图3-1-8确定门的位置、大小(9)选择左侧横向边线，按下Alt+R键，使用环形选择，右键点击连接命令，连接出窗户位置中线，如图3-1-9所示。图3-1-9确定窗户中线(10)双击连接线点击切角命令，将切角参数设置为700mm,确定窗户的宽度，如图3-1-10所示。图3-1-10确定窗户宽度(11)在顶视图，框选竖向所有边，右键点击连接命令，连接中间线，如图3-1-11所示。图3-1-11添加连接线(12)双击连接线点击切角命令，切角参数设置为700mm,确定房屋侧面窗户位置，如图3-1-12所示。图3-1-12确定房屋侧面窗户位置(13)框选下端竖向边，使用连接命令，连接出横线，修改Z轴参数为800mm，确定窗台高度，如图3-1-13所示。图3-1-13确定窗台高度(14)删除矩形的顶面和底面，添加壳命令，输入内部量参数为200mm，壳命令下勾选将角拉直，制作墙体厚度，如图3-1-14所示。图3-1-14制作墙体厚度(15)在多边形层级，选中窗户位置面，点击桥命令，完成窗洞制作，如图3-1-15所示。使用相同方法修改出房屋侧面窗洞。图3-1-15窗洞制作(16)在多边形层级，选中门位置前后面，点击桥接命令，完成门洞制作，如图3-1-16所示，完成房屋框架制作。图3-1-16门洞制作(17)创建承重柱，在顶视图，打开捕捉开关，创建圆柱体，制作承重柱基础图形，如图3-1-17所示。图3-1-17确定承重柱形状、位置(18)点击修改面板，将承重柱半径设置为120mm,高度设置为3000mm,将高度分段设置为1，边数设置为24，确定承重柱大小、分段，如图3-1-18所示。图3-1-18承重柱创建(19)运用车削命令制作柱墩。捕捉柱子底面中心，画一个矩形，点击修改面板，长度设置为200mm,将矩形底边捕捉到柱子底面，如图3-1-19所示。图3-1-19柱墩辅助图形创建(20)选择圆命令，捕捉矩形左边线，创建方式为以边的方式，沿矩形边画圆，如图3-1-20所示。图3-1-20创建柱墩辅助图形圆形(21)在将图形向右移动，点击右键，将图形转化为可编辑的样条线，选择附加命令，将矩形与圆形附加在一起，快捷键Alt+Q孤立显示两个图形，进入可编辑样条线层级，选择样条线，点击布尔运算，拾取矩形，完成图形合并，如图3-1-21所示。图3-1-21柱墩基础图形(22)选择弧形两端顶点，进行圆角命令；点击顶点层级，选择插入命令，把捕捉开关打开，选择优化命令，在矩形上下横线处点击添加顶点，删除多余的线段，如图3-1-22所示。图3-1-22编辑柱墩基础图形(23)给编辑好的柱墩基础图形添加车削命令，点击车削修改器轴向，调整轴向位置，往X轴移动，顶视图观察其位置和大小，如图3-1-23所示。图3-1-23柱墩模型(24)在层次面板将柱墩轴向调整到底面中心，使用对齐命令，选择承重柱模型，在对齐工具面板中勾选x轴，y轴，设置当前对象中心对齐目标对象中心，点击确定，如图3-1-24所示。图3-1-24调整柱墩位置(25)选择柱墩，更改其车削分段为24，回到样条线顶点层级，对柱墩进行圆角命令，如图3-1-25所示。图3-1-25柱墩圆角处理（26）选择承重圆柱体，将圆柱体移动到柱墩上面，在顶视图检查，模型坐标是否在正中心。在顶视图，选择柱子和柱墩，点击镜像命令，沿Y轴方向复制，完成房屋四角承重柱模型制作，如图3-1-26所示。图3-1-26房屋柱子与柱墩制作（27）调整房屋整体尺寸，选择上方顶点，选择移动工具，延Y轴调整100mm，再选择下方各点，延Y轴方向调整-100mm，房屋宽度最终调整为3200mm，如图3-1-27所示。图3-1-27调整房屋宽度尺寸（28)在前视图，选中相应点，在Y轴输入-200mm，房屋最终高度为3000mm,如图3-1-28所示。图3-1-28房屋高度确定为3000mm（29)石材模型制作，在创建面板扩展基本体里面选择切角长方体，创建一个切角长方体，移动到墙体底脚合适位置，进入修改面板，参数如下，如图3-1-29所示。图3-1-29石材制作（30)在石材模型上添加FFD修改器，选择控制点，框选石材对应控制点调整其造型，如图3-1-30所示。图3-1-30石材形状调整（31)在前视图，按住shift键复制石材，调整石材高度，放至原石材上面，运用FFD命令调整石材外形，如图3-1-31所示。图3-1-31石材复制调整（32)在命令面板中，选择名称和颜色，修改石材模型颜色，如图3-1-32所示。图3-1-32石材颜色修改(33)选中两块石材，按住shift键延X轴拖动鼠标，出现对话框，选择复制，点击确定，如图3-1-33所示。图3-1-33横向复制石材(34)多次按住shift键，使用移动工具，移动并出复制石材，结合FFD命令控制点调整石材外形的方式制作房屋正面其他石材，如图3-1-34所示，注意石材之间变化美观合理。图3-1-34房屋正面石材制作(35)选中房屋正面石材，在顶视图按住shift进行旋转复制，旋转90°，制作房屋左侧面墙体的石材，调整石材位置，如图3-1-35所示。图3-1-35房屋左侧面石材制作(36)在左视图中，运用FFD命令，调整石材大小与尺寸，达到错落有致的效果，如图3-1-36所示。如图3-1-36左侧面墙体石材修改制作(37)调整柱墩位置对齐圆柱底部。除门右侧圆柱外，选择删除其他3根圆柱；选择柱墩，使用对齐命令，点击圆柱，在弹出的对齐面板中设置勾选X位置、Y位置，设置当前对象中心和目标对象中心，点击确定，将柱墩底部中心对齐到圆柱底部中心，如图3-1-37所示。图3-1-37柱子与柱墩位置对齐(38)选择柱子与柱墩，在工具栏中坐标系转换中运用拾取坐标系，点击拾取黄色地面的坐标轴，使用变换坐标中心，参照黄色地面坐标中心，可以发现所选柱子和柱墩坐标轴已经使用了黄色地面的坐标轴；点击镜像命令，先沿Y轴镜像实例复制，再加选复制出来的柱子拾取地面坐标轴后沿X轴镜像复制，完成4根柱子与柱墩模型位置调整，如图3-1-38所示。图3-1-38柱子与柱墩位置修改调整(39)在编辑菜单栏下面，点击选择方式，点击按颜色选择，选择石材模型，减选地面，如图3-1-39所示。图3-1-39选择正面与左侧面的石材(40)选择石材后，点击拾取黄色地面坐标，参照运用黄色地面坐标轴，选择镜像命令，镜像出房屋后面与右侧面的石材，在运用FFD命令，对石材进行形状、大小调整，如图3-1-40所示。图3-1-40房屋四周石材制作(41)在房屋侧面绘制一个矩形，与房屋同宽，右键将矩形转化为可编辑样条线，选择4个顶点，点击右键选择转化为角点；选择矩形样条线上端2个顶点，点击鼠标右键选择熔合顶点，再次点击右键，选择焊接顶点，得到图形如图3-1-41所示。图3-1-41侧面墙体图形修改创建(42)选中三角形添加挤出命令，挤出数值为200mm,如图3-1-42所示。图3-1-42侧面墙体制作(43)选择三角形墙体，使用对齐命令，点击民居下端墙体，在弹出的对齐面板中设置勾选X轴位置，设置当前对象最小和目标对象最小，点击确定，使三角形墙体和民居主体墙体沿X轴左侧对齐，如图3-1-43所示。图3-1-43侧面墙体位置对齐(44)选择三角形墙体，Ctrl+V原地实例复制，使用对齐命令，对齐民居墙体右侧，设置X轴位置，最大和最大方向，然后单击【确定】按钮，使复制出的三角形墙体和民居主体墙体沿X轴正方向右侧对齐，如图3-1-44所示。图3-1-44房屋右侧墙体制作(45)在前视图选中下端墙体上方顶点，使用移动工具，按F12，打开移动变换输入框，右侧坐标栏Y轴输入数值为-200mm，使墙体上端顶点向下移动200mm，如图3-1-45所示。图3-1-45调整墙体高度(46)孤立显示房屋主体，沿房屋正面长度方向创建线，添加挤出修改器，挤出200mm，再加壳修改器，参数设置为内部量230mm，外部量为30mm，如图3-1-46所示，将长方体捕捉至房屋墙面上方对齐作为房屋木枋结构。图3-1-46房屋木枋结构(47)选择木枋拾取黄色地面坐标轴，使用变换坐标中心，点击镜像命令，镜像到Y轴，实例复制，如图3-1-47所示。图3-1-47房屋木枋结构制作(48)选择一根木枋，按住shift键，使用旋转工具进行旋转复制出木枋副本模型，调整副本位置。选择捕捉到三角形墙体中点，将木枋的长度调整到超出山墙（该民居建筑左右两侧的墙体）长度两端各100mm，如图3-1-48所示。图3-1-48创建调整上墙中间木枋(49)选中木枋，在顶视图，按住shift键复制木枋到左侧，结合捕捉工具沿X轴负方向移动，使木枋X轴中心和左侧山墙中轴线捕捉对齐，如图3-1-49所示。图3-1-49房屋山墙木枋制作(50)选中柱子，添加编辑多边形修改器，选择柱子上端顶点，调整柱子上端顶点捕捉到木枋上端位置，并与之对齐，如图3-1-50所示。图3-1-50调整柱子高度(51)民居整体框架效果，如图3-1-51所示。图3-1-51民居框架效果(52)选择房屋山墙三角形墙体的一个面，选择分离，对话框选择分离为克隆，如图3-1-52所示。图3-1-52复制分离模型(53)得到面片后，点击面层级，鼠标右键选择插入命令，输入数值为150mm，如图3-1-53所示。图3-1-53插入面片(54)选择三角形下端面片，点击右键选择快速切片命令，结合捕捉命令，沿斜线捕捉并切片，分割多余小三角面，移除下图圈选的边，如图3-1-54所示。图3-1-54快速切片功能运用(55)选择并删除，选中的两个面，如图3-1-55所示。图3-1-55删除面片(56)将删除后的面片，添加壳命令，内部量230mm，外部量30mm，如图3-1-56所示。图3-1-56制作屋顶支撑(57)点击渲染栏，选择环境，将环境光改为黑色，选中木枋及梁，选择材质球，取名为木质，调材质颜色为棕色；选中整体墙面，给墙面灰白色材质，选中地面，改为灰色材质，柱子改为红棕色材质，如图3-1-57所示。图3-1-57调整房屋材质(58)在菜单栏中点击编辑菜单，选择方式中点击以颜色选择，点击石材，减选地面，此方式选中了所有石材，并将石材材质颜色调整为青色；柱墩材质颜色也修改调整为偏青色，如图3-1-58所示。图3-1-58调整石材柱墩材质(59)在左视图，绘制矩形，长度设置为300mm，宽度设置为150mm，制作房梁，如图3-1-59所示。图3-1-59房梁图形绘制(60)按住shift键复制房梁图形到右侧及屋脊，使用捕捉工具，使其与屋脊对齐，选中房梁图形右键转换为可编辑样条线，将三个房梁图形附加在一起，如图3-1-60所示。图3-1-60复制并附加房梁图形(61)完成三根房梁基础图形制作后，对三根房梁添加挤出修改器，设置数量为2620.5mm，点击对称命令，创建出如下房梁模型，如图3-1-61所示。图3-1-61房梁模型制作(62)在左侧视图，添加编辑多边形修改器，选择元素层级，点击切片命令，点击快速切片，勾选分割，结合捕捉工具，捕捉切面上的点，切掉超出房顶部分，如图3-1-62所示。图3-1-62切除房梁多余部分(63)选择上端元素，删除切割部分，效果展示，如图3-1-63所示。图3-1-63切割并删除多余房梁元素(64)选择房梁的边界，点击右键，选择封口命令封口，检查有无两点重合在同一位置，如果有，选中重复的点，点击塌陷命令，如图3-1-64所示。图3-1-64房梁制作(65)选中房梁上端两个顶点，右键选择连接命令，连接顶点，如图3-1-65所示。图3-1-65连接顶端边(66)在房屋模型旁边创建瓦片，首先绘制一个矩形，长度设置为50mm，宽度设置为200mm，选择弧命令，在矩形上捕捉矩形顶点和中点，绘制一条弧形，进入修改面板，将弧形的插值中步数设置为3，如图3-1-66所示。图3-1-66绘制瓦片弧形(67)Ctrl+V原地复制弧线，选择移动工具，按F12打开移动变换输入框，在右侧Y轴输入框中输入15mm，如图3-1-67所示。图3-1-67复制调整弧形间距作为瓦片的厚度(68)右键将弧线转化为可编辑样条线，右键选择附加命令，将两条弧线附加到一起，删除辅助图形矩形，如图3-1-68所示。3-1-68瓦片图形修改(69)点击右键连接命令，连接弧线两端的点，使两根弧形形成封闭图形，再添加挤出修改器，挤出数量为-250mm，作为瓦片的长度，如图3-1-69所示，单个瓦片的长度与宽度。图3-1-69调整瓦片的长宽(70)添加编辑多边形修改器，进入多边形面层级，选择瓦片的前后两个面删除；框选前面边界，切换到边层级，减选左右两侧的边，点击桥命令，瓦片后方的面使用相同方法桥接，如图3-1-70所示。图3-1-70桥接瓦片前后面(71)双击选择瓦片下面的一圈循环边，按Ctrl键双击加选上面循环边，再加选4条竖向垂直边，如图3-1-71所示。图3-1-71选中瓦片转角边(72)单击右键，选择切角命令，切角宽度为3mm，添加线段数为3，点击确定，如图3-1-72所示。图3-1-72瓦片添加切角命令（73）框选择瓦片长度方向线段，右键点击连接命令，连接三段线，如图3-1-73所示。图3-1-73瓦片边缘卡线处理（74）给瓦片添加涡轮平滑修改器，使其整体更加光滑，如图3-1-74所示。图3-1-74瓦片添加涡轮平滑修改器（75）瓦当基础图形的制作。原地复制瓦片，将涡轮平滑、编辑多边形与挤出等修改器删除，只留下编辑样条线，选择瓦片下端两个点，往下移动。选择样条线两侧线段，右键点击线命令，将曲线转化为直线，如图3-1-75所示。图3-1-75瓦当基础图形修改（76）选择弧线下端的两个点，点击工具栏中使用选择坐标中心，使其坐标轴变为两个顶点公共的中心，再使用移动、缩放等工具调整瓦当图形，如图3-1-76所示。图3-1-76顶点调整时使用选择坐标中心（77）给瓦当图形加挤出命令，挤出数值为20mm，在瓦当上添加编辑多边形修改器，选择竖向边，点击右键使用连接命令，在瓦当厚度中间添加连线，如图3-1-77所示。图3-1-77瓦当厚度方向添加连线(78)在前视图进入面层级，选择瓦当前部面，点击右键，选择插入命令，插入的边数值为10mm，如图3-1-78所示。图3-1-78沿内侧插入面(79)使用倒角命令，倒角高度为-5mm，倒角轮廓为-3mm，如图3-1-79所示。图3-1-79面倒角处理(80)调整布线。分别框选需要添加竖向连线的每一组横线，点击右键连接命令，连接出竖向边，如图3-1-80所示。图3-1-80添加连接线(81)在顶点层级选择对应上下点，点击连接命令将点进行连接，如图3-1-81所示。图3-1-81连接中心线周围部分上下顶点(82)进入面层级，删除瓦当模型中心线右侧面和背面，如图3-1-82所示。图3-1-82删除瓦当中心线右侧面及背面(83)选择对应点，右键选择连接，将模型中的上下点进行连接，布线为四边面，如图3-1-83所示。图3-1-83瓦当模型布线(84)选中模型，选择对称修改器，点击翻转，得到瓦当整体模型，如图3-1-84所示。图3-1-84对称翻转得到完整瓦当正面模型(85)添加加编辑多边形命令，顶视图选择中间的顶点，在添加一次对称，选择Z轴,如图3-1-85所示。图3-1-85对称制作瓦当前后面(86)右键将瓦当模型转化为可编辑多边形，点击添加涡轮平滑，观察瓦当大概的外形，如图3-1-86所示。图3-1-86瓦当外形(87)对瓦当进行卡边处理，选择转角循环边，右键选择切角命令，切角数值为1mm，段数为1，点击确定，如图3-1-87所示。图3-1-87瓦当模型边缘切角(88)选择瓦当前面内侧中间一圈边，进行切角，切角数值为0.2mm，如图3-1-88所示。图3-1-88内圈添加切角命令(89)双击并加选瓦当两边的转角线段，进行切角，切角数值为0.5mm，如图3-1-89所示。图3-1-89瓦当转角处添加切角命令(90）增加横向连线，添加涡轮平滑命令，完成瓦当模型制作，如图3-1-90所示。图3-1-90瓦当成品模型（91）选择瓦片使用镜像工具，沿Z轴镜像复制瓦片，将得到的瓦片移动到原瓦片的右侧，如图3-1-91所示。图3-1-91镜像复制瓦片模型（92）克隆复制下方瓦片，删除样条线上所有修改器，将样条线下端两点向下拉，将形成的左右两侧曲线选择，点击右键转换为直线，如图3-1-92所示。图3-1-92将曲线转换为直线（93）捕捉开关打开，在下端三条线段上添加中点，选择两个点，沿X轴往外扩，选择最低点向Y轴负方向向下调整，右键将曲线转化为线，如图3-1-93所示。图3-1-93绘制滴水图形（94）选中滴水下端中间点旁边左右两侧4各顶点右键转换为角点，进行切角，切到均匀的位置，如图3-1-94所示。图3-1-94下端各顶点切角处理（95）为调整好的滴水图形添加挤出修改器，挤出厚度为-20mm，如图3-1-95所示。图3-1-95滴水模型挤出厚度（96）添加编辑多边形修改器，选择滴水中间点进行连接点，选中滴水右侧一半面删除；选择竖向环形边，使用连接命令将模型中间添加一条连接线，如图3-1-96所示。如图3-1-96删除右侧半边模型并添加连线（97）选中模型，添加对称命令，在将模型转化为可编辑多边形，选择滴水正前方的面，点击插入命令，数值输入10mm，移动调整顶点交叉位置，如图3-1-97所示。图3-1-97插入面调节交叉点（98）删除滴水右侧一半面，在左上方框选竖向两条最长的边，右键使用连接命令添加连接线，如图3-1-98所示。图3-1-98添加连线（99）在顶点层级，右键选择连接命令，将各点进行连接，如图3-1-99所示。图3-1-99连接各点（100）调整左侧上端顶点布线方式；增加横向、竖向连接线，进行卡线处理，如图3-1-100所示。图3-1-100增加连接线（101）点击对称命令，选择X轴翻转，添加编辑多边形，选择滴水内侧面，点击倒角命令，数值输入-5mm，-2mm，如图3-1-101所示。图3-1-101选中内侧面向内倒角（102）选中内圈边，右键点击切角命令，进行少量切角，如图3-1-102所示。图