三维数字模型制作基础知识 课件 模块一 三维数字模型制作基础知识

三维数字模型制作基础知识

三维数字模型制作基础知识模块一课中实践一、软件基础操作1.Maya软件的界面布局Maya是一款三维设计软件，可以提供3D建模、动画、特效和高效的渲染功能，是目前市场上三维数字建模的主流软件之一。它的界面如图1-1-1所示。图1-1-1Maya界面

Maya的界面组成元素包含：标题栏、菜单栏、状态行、工具架、工具盒/快捷布局工具、工作区、通道盒/层编辑器、时间滑块、命令行和帮助行。下面我们来简单了解一下每个界面元素的作用。

（1）标题栏：它的作用是显示当前软件版本、存储路径以及文件的名称，在界面中的位置如图1-1-2所示。图1-1-2标题栏的位置

（2）菜单栏：在菜单栏里面包含了Maya所有的命令，不同模块的菜单栏也有不同，在界面中的位置如图1-1-3所示。图1-1-3菜单栏的位置（3）状态栏：它的作用是切换Maya的各个功能模块。在界面中的位置如图1-1-4所示。图1-1-4状态栏的位置（4）工具架：集成了Maya各个模块下的常用命令，工具架的内容可以自定义，在界面中的位置，如图1-1-5所示。图1-1-5工具架的位置（5）工具盒：它提供了了Maya视图操作中最常用的工具。（6）快捷布局工具：是Maya用来控制视图显示样式的工具。它们在界面中的位置如图1-1-6所示。图1-1-6工具盒和快捷布局工具的位置（7）工作区：它是工作者进行操作的主要区域，在界面中的位置如图1-1-7所示。图1-1-7工作区的位置（8）通道盒：在这里集成了所选择对象的属性。（9）层编辑器：可以在这里进行图层操作。它们在界面中的位置如图1-1-8所示。图1-1-8通道盒/层编辑器的位置（10）动画控制区：它包含了时间滑块和范围滑块，这是进行动画调节的主要区域，在界面中的位置如图1-1-9所示。图1-1-9动画控制区的位置（11）命令行：它是执行Maya的MEL命令以及脚本命令的入口，在界面中的位置如图1-1-10所示。图1-1-10命令行的位置（12）帮助栏：它是实时向用户提供帮助信息的区域，在界面中的位置如图1-1-11所示。图1-1-11帮助栏的位置

知识链接：界面元素的显示/隐藏设置

Maya软件界面元素繁多，在我们平时工作的时候，可以选择把不需要的界面元素隐藏起来，一般要以用以下两种方法进行：

方法1：在【窗口】菜单下选择【UI元素】，可以通过选择显示或隐藏界面元素。如图1--1-12所示。图1-1-12UI元素设置

方法2：在【窗口】菜单下选择【设置/首选项】，选择首选项在左侧界面栏下，选择UI元素，右边就会有一个可见UI元素，我们勾选需要显示的元素，点击保存即可。如图1-1-13和图1-1-14所示。图1-1-13首选项选择图1-1-14首选项设置窗口2.Maya软件的基础操作1）文件操作

（1）新建文件：双击Maya图标进入软件后即可创建一个新场景文件。也可以在正在制作的场景中选择【文件】菜单下的【新建场景】命令，会弹出是否要保存文件，根据实际需要选择【保存】或者【不保存】即可进入新场景文件，如果选择【取消】系统将继续原场景的运行。快捷键是Ctrl+n。

（2）保存文件：在运行的场景文件中点击【文件】菜单下的【保存场景】或者【场景另存为...】命令会调出“另存为”对话框，可以指定路径和文件名以及文件格式对场景文件进行保存。快捷键是Ctrl+s。

（3）打开文件：在保存好的文件图标上双击可以直接打开场景文件；或者在打开软件后选择【文件】菜单下的【打开场景】命令，会弹出【打开场景】对话框，选择要打开的场景文件选择【打开】按钮，可以打开需要的文件。快捷键是Ctrl+o。

（4）退出文件:在【文件】菜单下选择【退出】命令，或者点击工作区右上方的关闭按钮可以退出文件。快捷键是Ctrl+q。

2）视图操作

在工作区中对场景进行的旋转、平移、缩放等操作，我们叫做对视图的操作。Maya中每个视图相当于在场景中放置的一个摄影机，视图中显示出来的对象就是透过那个摄影机看到效果。在Maya中分为两种摄影机，一种是透视摄影机，透过这种摄影机我们可以从任意角度对场景进行查看，也就是透视图，我们可以对它进行旋转、平移、缩放操作：另一种是平行摄影机，它只能观察正交视图也就是顶视图、前视图、侧视图等等，在这里面旋转功能是被锁定的，也就是不能旋转视图。以下是对视图的常用操作方法:

（1）对视图的旋转，操作方法是按下键盘上的Alt+鼠标左键拖动；

（2）对视图的平移，操作方法是按下键盘上的Alt+鼠标中键拖动;

（3）对视图的缩放，操作方法是按下键盘上的Alt+鼠标右键拖动。

（4）局部位置快速放大，按下键盘上的Ctrl+Alt+鼠标左键，框选出一块区域，此区域会被快速放到最大。

3）对象操作

在Maya中对对象的基本操作一般包括创建对象、选择、移动、旋转、缩放、复制、镜像、删除等。

（1）创建对象：单击【创建】菜单，可以创建Maya中所有类型的对象。如图1-1-15所示。图1-1-15菜单下创建面板

单击【创建】面板上边的虚线位置，这样【创建】面板就会成为独立的浮动面板保存在界面上。单击某个类型后边的三角按钮，可以进入下一层级的创建面板，单击要创建的对象，在每个创建对象面板的最下方有两个选项，如果选择默认的【完成时退出】选项，会在场景中自动创建对象；如果选择【交互式创建】需要在场景中拖动鼠标进行创建对象，可以根据需要对这两个选项进行切换。如图1-1-16所示。图1-1-16浮动创建面板

除了在【创建】菜单下创建对象外，经常会在工具架上选择对象类型按钮，进行创建对象操作。

（2）选择对象：按下键盘上的q键或单击工具盒中的

工具，然后在工作区中单击或者框选需要选择的对象。当选择对象是一个的时候右侧的通道盒内可以显示属性，并可以根据需要进行修改。另外可以按下键盘上的Shift+鼠标单击对象可以实现加选对象，按下Ctrl+鼠标单击对象可以实现减选对象。

（3）移动对象：按下键盘上的w或者单击工具盒中的

工具，然后选择对象按下鼠标左键，沿一定方向进行拖动实现移动对象的操作。

（4）旋转对象：按下键盘上的e或者单击工具盒中的

工具，然后选择对象按下鼠标左键，沿一定方向进行拖动实现旋转对象的操作。

（5）缩放对象：按下键盘上的r或者单击工具盒中的

工具，然后选择对象按下鼠标左键，沿一定方向进行拖动实现缩放对象的操作。

（6）删除对象：选择要删除的对象按下键盘上的Delete键可以删除选中对象。知识链接：热盒使用

在正在运行的文件中，按下空格键不松，会在工作区中出现一些菜单组合，这些菜单就是Maya的热盒键，它是一些常用键的集合。如图1-1-17所示。图1-1-17Maya的热盒

热盒可以分为上下左右四个区域，当我们把用鼠标在不同区域按下鼠标左键时会又出现不同的一组菜单，在上方按下左键时会出现图1-1-18的状态：图1-1-18在热盒的上方按下左键的菜单在下方按下左键时会出现图1-1-19的状态：在左边按下左键时会出现图1-1-20的状态：图1-1-19在热盒的下方按下左键的菜单图1-1-20在热盒的左边按下左键的菜单在右边按下左键时会出现图1-1-21的状态：

每个菜单又都可以点开出现下拉菜单，当用户使用的非常熟练的时候，热盒会大大提高工作效率。

现在Maya软件最基础的操作我们已经掌握了，接下来我们把更多的知识点融入到不同的案例中，通过案例制作来进行深入的学习，在掌握知识的同时强化操作能力。图1-1-21在热盒的右边按下左键的菜单二、案例实践瓶花场景

现在开始我们的第一个实践案例——瓶花场景我们将通过这个案例的制作掌握Maya软件的基础操作，并了解三维场景建模的基本流程。图1-1-22为瓶花场景图1-1-22瓶花场景1.制作花朵模型

（1）在【多边形建模】工具架上单击创建球体按钮，在场景中创建球体，按下键盘上的r键并拖动鼠标，对球体进行放缩调整做为花瓣，完成状态如图1-1-23所示。图1-1-23创建球体并放缩调整

（2）调整轴心位置和对象位置，首先按下键盘上的d键不松，移动轴心到花瓣底端，完成轴心位置的修改。接着单击如图1-1-24所示的【捕捉到栅格】按钮，把花瓣移动到世界坐标原点位置，状态如图1-1-23所示。图1-1-24修改坐标轴心点并移动花瓣位置

（3）为花瓣模型添加弯曲修改器。选择花瓣模型，在【建模】模块下的【变形】菜单下选择【非线性】下的【弯曲】，在通道栏中修改曲率的值，效果如图1-1-25所示。图1-1-25为花瓣模型添加弯曲修改

（4）完成花朵模型。选择花瓣模型，在【编辑】菜单下选择【删除历史记录】，在【修改】菜单下选择【冻结变换】，然后打开【编辑】菜单下的【特殊复制】选项卡，修改z轴的旋转角度点击【应用】按钮，完成花朵模型，状态如图1-1-26所示。图1-1-26复制花瓣2.制作花托（1）创建一个圆柱体，修改边数为6，高度分段为2，位置状态如图1-1-27所示。图1-1-27创建圆柱体并修改参数

（2）修改花托细节。点击窗口菜单中的【隔离选择】按钮，如图1-1-28所示，单独显示花托模型，进入点的级别，缩小底部的点，调整状态如图1-1-28所示。图1-1-28孤立并调整花托模型（3）选择花托模型的顶面，使用挤出工具进行挤出并缩小，位置状态如图1-1-29所示。图1-1-29调整花托模型顶面3.制作花枝

（1）选择花托模型的下底面进行挤出，制作出花枝，打开软选择工具，通过对点的移动调整花枝的形态，状态如图1-1-30所示。图1-2-91-1-30调整花枝的形态4.制作花瓶模型

（1）创建圆柱体修改边数为8，高度分段为5，（分段越多越平滑，但是越占用内存），删除顶面，选择圆柱体，在【建模】模块的【变形】菜单下创建【晶格】修改器，单击鼠标右键出现的菜单中选择【晶格点】模式，选择晶格点进行调整，确定花瓶的形状，状态如图1-1-31所示。图1-1-31调整花瓶形态

（2）制作花瓶底部硬边。为了平滑过程中保持硬转折不过份平滑，按住Shift键并单击鼠标右键出现的菜单下选择【插入循环边】工具在如图1-1-32所示的位置添加边。图1-1-32卡底部硬边（3）制作花瓶厚度。选择花瓶模型，点击工具架上的挤出工具，挤出花瓶的厚度，状态如图1-1-33所示。图1-1-33挤出花瓶厚度（4）按下键盘上的数字3键观察平滑后的花瓶效果，状态如图1-1-34所示。图1-1-34花瓶的平滑效果5.制作茶几（1）创建立方体，调整大小如图1-1-35状态，完成茶几面的制作。图1-1-35制作茶几面模型（2）制作茶几腿模型。创建立方体，调整形状并删除顶面，状态如图1-1-36所示。图1-1-36茶几腿模型（3）复制茶几腿模型，选择茶几腿模型，在顶视图，按住Shift+左键拖动完成模型的复制，状态如图1-1-37所示。图1-1-37复制模型6.整理场景（1）先选择所有花瓣模型再加选花枝模型，按下键盘上的p键，进行父子链接，让花瓣模型做为花枝模型的子对象。状态如图1-1-38所示。图1-1-38父子链接模型（2）再复制出来一枝花，调整大小，完成场景模型布置。状态如图1-1-39所示。图1-1-39完成模型场景7.为模型展平贴图坐标（1）在模型制作完成后一般情况下要对三维模型进行UV的展开，通过展平贴图坐标来完成材质纹理的正确显示。在本案例中小花是一个渐变材质，因为是一个球体压缩成的花瓣所以不用展平贴图坐标，花枝是一个单色块，也不需要展UV。那就只有花瓶需要展平贴图坐标。现在我们以花瓶为例学习展平贴图坐标的方法。选择花瓶模型，在建模模块的【UV】菜单下打开【uv编辑器】，状态如图1-1-40所示。图1-1-40UV编辑器（2）按下键盘上的F11键进入多边形面选择状态。在编辑器窗口中按下鼠标左键拖动选择所有UV面，点击【UV工具包】中【创建】面板下的【平面】按钮（单击左键以x轴为映射平面，单击右键以z轴为映射平面，单击中键以y轴为映射平面），位置状态如图1-1-41所示。图1-1-41创建平面UV（3）展平贴图坐标首先要切缝，按下F10键选择瓶体侧面的连续边在Shift+右键菜单中选择【剪切】，用同样的方法把瓶子模型底部进行剪切。第二步是展开UV。在UV编辑窗口中按下右键菜单中选择【UV壳】，框选所有UV壳，按下Shift单击鼠标右键在出现的菜单中选择【展开】，打开【展开UV选项】选用默认参数点击应用。第三步是排布。在Shift+右键菜单中选择【排布】，各UV壳会均匀地自动排布到第一象限。在第一象限占用的面积越大，贴图会越清晰，这个花瓶只有瓶体上有一个花纹，其他地方是单一颜色，我们可以把瓶体的UV壳放大，其他部位缩小，这样能更合理地利用贴图空间。手动调整后的UV排布如图1-1-42所示。图1-1-42手动调整后的UV图（4）导出UV展开图。点击【UV编辑器】窗口中的【快照】按钮，在弹出的【UV快照选项】卡中输入文件保存路径和名称以及文件大小等选项，注意保存的图片要带透明通道，一般选择PNG格式，点击【应用】按钮，完成UV展开图的输出保存，状态如图1-1-43所示。图1-21-43UV快照选项卡8.制作贴图文件（1）在PS软件中打开前面保存的UV图，添加一个图层填充白色放到底层，把UV线框层填充黑色，状态如图1-1-44所示。图1-1-44调整UV图图层（2）把青花图案摆放到如图1-1-45所示位置，关闭UV线图层的显示，把文件另存为JPEG格式文件，完成贴图制作。图1-1-45制作贴图9.制作材质（1）为花瓶模型赋材质。在Maya的【窗口】菜单中选择【渲染编辑器】下的【Hypershade】命令，打开材质编辑器窗口，如图1-1-46所示。图1-1-46打开材质编辑器的路径（2）创建一个【Blinn】材质，方法如图1-1-47所示，然后把鼠标指针指向新创建的材质球按下中键拖动到场景中的花瓶模型上松开，完成花瓶材质的指定。图1-1-47创建Blinn材质（3）选择花瓶模型，在属性编辑器中找到【Blinn】选项卡，在公用材质属性的【颜色】通道后面的方形按钮点开，选择【文件】，如图1-1-48所示。图1-1-48颜色属性