实验指导书-三维动画资料

《三维动画》

实验指导书

实验一基本操作与三维建模

学号姓名班级

1.格式口规范口较为规范口不规范

评阅2.内容口完整口较为完整□不完整

成绩3.总结口认真口较为认真口不认真

4.成绩口优秀口良好口中等口及格口不及格

一、实验项目名称：基本操作与三维建模

二、实验仪器设备：

1.硬件：装有视窗操作系统为网络环境多媒体计算机一台

2.软件：3dsMax9简体中文版

三、实验学时：8学时

四、实验地点：计算机与课件制作实验室

五、实验目的

I.了解3dsMax中的一些基础概念

2.熟悉3dsMax的运行环境、工作界面和坐标系统

3.熟悉状态提示区、视图控制区的操作

4,了解三维动画的基本制作流程

5.熟悉3dsMax的界面布局

6.掌握对象的选择、平移、旋转、缩放、对齐、镜像和阵列等常用操作

7.熟悉标准几何体和扩展几何体的创建方法和参数设置

六、预习和实验报告要求

阅读教材相关章节内容:找出其中与本次实验目的密切相关的内容，提前做好实验预习，

熟悉实验步骤。

实验报告必须包括：实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及

内容、实验总结，以上部分全都要具备；实验步骤及内容要求语言简明扼要，写出核心的步

骤及内容即可：实验总结必须是自己的心得体会。

七、实验内容及步骤

I.基本操作

1.逐个练习主工具栏上各按钮的操作。

2.熟悉右侧面板的操作，包括创建面板、修改面板、层级面板、运动面板、显示面板和

工具面板。

3.掌握视图区的基本操作，特别是两个右键菜单（视图名称上的右键菜单和视图区的右

键菜单）的操作。

4.视图控制区的使用。

II.基本建模

1.逐个练习主工具栏上各按钮的操作；

2.熟悉右侧面板的操作，包括创建面板、修改面板、层级面板、运动面板、显示面板

和工具面板；

3.掌握视图区的基本操作，特别是两个右键菜单(视图名称上的右键菜单和视图区

的右键菜单)的操作；

4.动画控制区的使用；

5.视图控制区的使用；

6.制作简单的小球跳动的动画；

(1)打开3dsMax软件；

(2)创建一个长方体作为地面，再创建一个小球；

(3)为小球设置材质，简单设置颜色为红色：

(4)根据三点布光的原则，简单布三盏灯，照亮小球场景。效果大致如下图所示：

(5)把当前透视图转换为摄影机视图，为场景添加一个摄影机；

(6)用自动关键帧方式为小球添加跳动动画；

(7)把整个动画过程渲染为一个AVI动画，进行输出。

7.练习移动、旋转、缩放操作。

8.熟悉右侧对象的常规复制操作，包括边移动边复制、边旋转边复制、边缩放边复制

对象的方法。

9.制作茶壶三维阵列复制渐变出现的动画。

(1)打开3dsMax软件。

(2)创建一个茶壶，设置半径为5。

(3)选择小球，然后选择(工具》一K阵列兀打开阵列复制对话框。

(4)在“阵列变换”中输入X轴的增量为10,选择阵列维度为1D,点“预览”。

(5)取消预览，保持一维阵列参数不变，把阵列维度改为2D,数量为10,增量行偏

移值丫为10,X和Z为0。点击预览，可以看到已经有了二维的阵列效果，如下

图所示:

(6)取消预览，保持刚才的参数，把阵列维度改为3D,数量为10,增量行偏移值Z

为10,X和Y为0,最终形成三维阵列复制效果。点击预览，如下图所示：

III.三维物体造型的修改

实例：制作休闲沙发模型(主要使用扩展基本体中的切角长发体、油罐和软管进行搭

建)

1.框架模型制作。主要使用切角长方体搭建横梁和坐垫，然后建立油罐作为扶手和靠

背。

(1)创建休闲沙发的横梁。在创建面板中选择几何体下的“扩展基本体”中的“切

角长方体”命令，在“顶视图”中建立切角长方体，设置长度80,宽度200,

高度20,圆角值3。如图2-1o

禺|/dSb|<®@1T

图2・1

(2)切换视图到“前视图”,使用移动工具选择切角长方体并沿丫轴向上进行“shift+

移动”方式的移动复制操作，在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复

圆角值5。如图2—3,

长度：网TO鼻

宽度：|67.0

高度：|20.0j]

圆角：|^0£]

长度分段：nn

宽度分段：n引

高度分段：n-----------三

圆角分段：|3-----------g

17平滑

17生成贴图坐标

IIIIIIILLIIIIIIl.lI.LIIIIIIIIIJ_

图2—3

⑷选择好制出的切角长方体，在前视图中沿X轴向两侧进行“shift+移动”方式的

移动复制操作，在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象为“复制”类型。如

⑸创建休闲沙发的扶手。在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“油罐”

命令，在“前视图”中建立油罐，设置半径值为10,高度值为80,封口高度值

为9.9。如图2—5。

良阁I曷电闽IT

图2-5

(6)复制扶手。选择扶手并切换视图至“前视图”，把左侧扶手沿X轴向右进行“shift+

移动”方式的移动复制操作，在弹出的“克隆选项”对诟框中设置对象为“复

制”类型。

(7)创建休闲沙发的靠背。在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“油罐”

命令，在“左视图”中建立油罐，设置半径值为10,高度值为160,封口高度

值为9.9。如图2-6。

图2-6

2.装饰模型制作。主要使用切角长方体组合成沙发靠垫，然后建立软管作为装饰腿。

(1)创建休闲沙发的靠垫。在创建面板中选择几何体下的“扩展基本体”中的“切

角长方体”命令，在“前视图”中建立切角长方体，设置长度55,宽度55,高

度15,圆角值10。如图2-7。

图2—7

(2)复制靠垫。选择靠垫并切换视图至“前视图”，把靠垫沿X轴分别向左、右进行

“shift+移动”方式的移动复制操作，在弹出的“克隆选项”对话框中设置对象

为“复制”类型。结果如图2—8所示。

图2-8

(3)切换视图至“左视图”并在主工具栏中选择旋转工具，对所有靠垫沿Z轴进行

旋转操作。如图2—9。

左

[0.00,0.00,21.39]

图2—9

⑷创建装饰腿。在创建面板中选择几何体下“扩展基本体”中的“软管”命令,

在“顶视图”中建立软管。如图2—10。

二书拉隐53T

I。心外.5Q考、

|斤展基本体3

图2-10

(5)在修改面板中设置自由软管的高度值为124公用软管的分段值为44,起始位

值为29,结束位置为90,周期数为54,直径值为-10,软管形状的直径值为18.5,

边数为15。

缶)复制装饰腿。选择软管并切换视图至“顶视图”，把装饰腿移动复制到四边。如

图2—11。

顶

3.渲染输出。

(1)设置布材质。选择坐垫、靠垫、扶手和靠背，然后在主工具栏上单击“材质编

辑器”按钮，在弹出的“材质编辑器”对话框中选择第一个材质球，设置材质

球的名称为“布”，漫反射颜色为浅黄色。在贴图区为“漫反射”赋予布纹贴图

bu.jpg,设置漫反射格贴图的数量值为80。为凹凸赋予黑白纹理贴图auto.jpg,

设置凹凸贴图的数量值为30。设置完毕单击将材质指定给选定对象按钮。如图

2-12o

图2—12

(2)在修改面板中为沙发模型坐垫增加“UVW贴图”修改命令，设置贴图类型为长

方体。如图2—13。

平面

柱

形

球

形

的

一长方体

rXTZSJuw

长度：⑻08;

宽度J2O27663

面度:|20.023

U向平悌：(T5-ZJ-卸转

V向平镭:[T3一孑和转

(3)3.3设置木材质。选择横梁物体，然后在“材质编辑器”对话框中选择第2个材

质球。设置材质球的名称为“木”，反射高光的高光级别为50,光泽度为20.在

贴图区为漫反射颜色照予木纹贴图mu.jpg,为反射赋予火线跟踪类型材质，设

置反射贴图的数量值为15。设置完毕单击将材质指定给选定对象按钮。如图2

-14o

图2—14

(4)3.4设置金属材质。选择装饰腿，然后在“材质编辑器”对话框中选择第3个材

质球。设置材质球的名称为“金属”，反射高光的高光级别为120,光泽度为20。

在贴图区为反射赋予光线跟踪类型材质，设置反射贴图的数量值为50。设置完

毕单击将材质指定给选定对象按钮。如图2—15。

顶

反射高光

高光侬别：时z\J

光深度：网一』J

柔化：prr胃

-屿囹

:贴困类型

r环境光颜色

:fe

r浸反射颜色:_______Hone_______

r高光颜色:Mono

L高光级别:None

「光泽度:Hone

r自发光:Hom

「不透明度:Hone

厂过谕色:Hone

r凹凸:Hw

17反射.Nap#4(Ray"aceJ

图2-15

(5)3.5快速渲染。最终效果如图2—16。

实验二二维建模与复合建模

学号姓名班级

1.格式口规范口较为规范口不规范

评阅2.内容口完整口较为完整口不完整

成绩3.总结口认真口较为认真口不认真

4.成绩口优秀口良好口中等口及格|口不及格

一、实验项目名称：二维建模与复合建模

二、实验仪器设备：

1.硬件：装有视窗操作系统的网络环境多媒体计算机•台

2.软件：3dsMax9简体中文版

三、实验学时：8学时

四、实验地点：计算机与课件制作实验室

五、实验目的

1.掌握常用的修改器使用方法

2.掌握二维线形的绘制和修改

3.学会使用挤出、车削、倒角等命令来将二维线形转为三维物体

4.理解更合对象的概念及复合对象包含的基本类型

5.掌握各种复合对象的建模方法

6.熟悉NURBS建模方法

7.了解多边形建模和面片建模方法

六、预习和实验报告要求

阅读教材相关章节内容;找出其中与本次实验目的密切相关的内容，提前做好实验预习，

熟悉实验步骤。

实验报告必须包括：实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及

内容、实验总结，以上部分全都要具备；实验步骤及内容要求语言简明扼要，写出核心的步

骤及内容即可；实验总结必须是自己的心得体会。

七、实验内容及步骤

I.利用倒角修改器制作个人的个性签名

最终效果大致如图

1.打开3dsMax,单击“创建”面板下的“图形”按钮，再点击“文本”按钮，展开

“参数”卷展栏并设置文本参数，字体选“隶书”，大小为60,文本内容为你的名

字。设置好参数后，在“前视图”中单击鼠标左键，即可在视图中看到你的名字。

2.选中文字，单击“修改”标签进入“修改”面板，展开修改器列表并选择“倒角”

修改器，然后展开“参数”和“倒角值”卷展栏并设置参数，将文字挤出为实体。

设置

3.为文字添加材质，最后单击常用工具栏中“快速渲染”按钮渲染透视图。

利用车削修改器制作台灯模型

1.打开3dsMax,单击“前视图”，将其激活作为前视图。

2.按下“ALT+W”组合键将前视图最大化显示，在前视图中绘制出灯罩和灯座的截面

图形。如图2-20。

图2-20

3.选择灯罩的截面图形，进入“修改”面板，在选择器列表中选择“车削”修改器。

4.进入“车削”修改器的“轴”子对象层级，调整轴心的位置，制作出灯罩的外形。

如图2-2lo

图2-21

5.选择灯座的截面图形，进入“修改”面板，在修改器列表中选择加入“车削”修改

器，并设置其参数，得到灯座外形。如图2-22。

1"•母吟宇T

图2-22

6.进行材质的赋予，快速渲染，制作完成。

III.变形放样——螺丝的制作

1.绘制放样截面。单击“图形”面板下的“多边形”按钮，在顶视图中绘制一个多边

形，并修改其参数。

截面图形。

3.绘制放样路径。在前视图中单击鼠标右键使其成为当前视图，然后单击“图形”面

板中的“线”按钮，展开“键盘输入”卷展栏，单击“添加点”按钮添加一个顶点,

输入线段另外一个顶点的坐标，然后再次单击“添加点”按钮，并单击“完成”按

钮，即可完成线段的绘制。

4.进行放样。保持选中绘制出来的线段，然后在“几何体”面板中展开下拉列表框,

选择“复合对象”选项，并单击该面板下的“放样”按钮，对顶视图中的多边形进

行放样操作

5.修改放样路径后对圆形进行放样操作，放样完成后，展开“蒙皮参数”卷展栏，修

改模型的蒙皮参数，如图3-5所示。这样，螺丝的基本模型就产生了，接着对其应

用变形修改，以产生最终的螺丝效果。

N&I息陇@T

6.制作螺丝扭曲效果。进入“修改”面板，然后展开“变形”卷展栏，并单击“缩放”

按钮，对放样物体进行缩放操作。

7.单击“变形”卷展栏中的“扭曲”按钮，对放样物体进行扭曲操作

同扭®变彩

丛H®|0T

庇工一,18IX

|Lo£t01

J

拒动以移动・按住Ctrl愤单击或拖出区域把以展阿R

0

I扭曲［Q

耐If

倒角冤

an合If

60

8,展开“曲面参数”卷展栏，修改曲面参数，去掉“平滑长度”复选框，使其生成螺

丝上的螺纹。如图3-8所示。

图3-8

为螺丝指定材质，渲染预览效果。

实验三材质贴图与灯光摄像机

学号姓名班级

1.格式口规范口较为规范口不规范

评阅2.内容口完整口较为完整口不完整

成绩3.总结口认真口较为认真口不认真

4.成绩口优秀口良好口中等口及格|口不及格

一、实验项目名称：材质贴图与灯光摄像机

二、实验仪器设备：

1.硬件：装有视窗操作系统的网络环境多媒体计算机一台

2.软件：3dsMax9简体中文版

三、实验学时：8学时

四、实验地点：计算机与课件制作实验室

五、实验目的

1.了解3dsMax中常用的材质和贴图类型

2.掌握3dsMax中各种常用材质的设置方法

3.掌握3dsMax中各种贴图的基本用法

4.理解贴图坐标概念，了解常用的复合材质

5.掌握灯光和摄影机的摆放原则

6.掌握灯光和摄影机参数的设置方法

7.掌握调整灯光和摄影机制作场景特效

六、预习和实验报告要求

阅读教材相关章节内容;找出其中与本次实验目的密切相关的内容，提前做好实验预习，

熟悉实验步骤。

实验报告必须包括：实验项目名称、实验仪器设备、实验学时、实验目的、实验步骤及

内容、实验总结，以上部分全都要具备；实验步骤及内容要求语言简明扼要，写出核心的步

骤及内容即可；实验总结必须是自己的心得体会。

七、实验内容及步骤

I.材质贴图实例：金属水壶的制作

金属水壶实例主要使用“混合”材质模拟金属的层次和质感。

1.模型制作。主要使用线配合“车削”须改命令旋转出水壶模型，然后建立灯光得到

基本效果。

(1)在创建面板中选择“图形”中的“线”命令，在“前视图”中绘制水壶截面图

形。

⑵在修改面板中为水壶截面图形增加“车削”修改命令，设置“分段”置为57、

“对齐”方式为最小。

(3)在创建面板中选择几何体中的“平面”命令，在“顶视图”中建立平面，作为

背景底板。

(4)在创建面板中选择“灯光”中的“目标聚光灯”，在“左视图”中建立目标聚

光灯。

(5)设置目标聚光灯。在阴影组中应用“启用”功能，设置“聚光区/光束”为05

“聚光区/区域”为663。“阴影参数”卷展栏中的“密度”为0.7,“阴影贴

图参数”卷展栏中的大小为2500、“采样范围”为7.8。

ZA»®0T

1•OWTWS

确

r星示光air泛光化

架蛔/光熨|o5：

表距/区噱：西3―：

«6「嫌那

削1比L：!：「，.J

(6)在主工具栏中单击“快速渲染”按钮，渲染完成水壶的模型效果图.

2.设置材质。主要使用“混合”材质把噪波、光线跟踪、反射/折射、衰减、渐变坡

度等进行混合。

(1)在主工具栏中单击“材质编辑器”按钮，在弹出的材质编辑器对话框中选择1

个空白材质球，然后单击Standard(标准)按钮，在弹出的“材质/贴图浏览器”

对话框中选择“混合”，然后赋予水壶模型。

“员>1)9Kd)MQ)XAO)

(2)在弹出的“混合基本参数”卷展栏中单击材质1的标准按钮，进入“标准”材

质对话框，选择明暗着色器为“金属”类型，漫反射颜色为R：228,G：228,

B：228,反射高光的“高光级别”为107,“光泽度”为65,让高光区较亮一

些更能体现灯光下金属的质感。

j_LJ_da

,XI夕会1知切量师&&

材质1飞|。2-▼|_Sttndftrd

(3)在“贴图”卷展栏中为漫反射颜色赋予“噪波”贴图，设置噪波的大小为51,

颜色#1为灰色。

(4)在“贴图”卷展栏中为凹凸赋予“混合”贴图，然后为颜色#1和颜色#2分别赋

予“噪波”贴图，噪波大小均为0.01,平铺值分别为0.001.2.2和2.0.01.2,产

生一层很细微的不规则横竖纹理。

(5)在“贴图”卷展栏中为反射赋予“衰减”贴图，然后为黑色赋予“反射/折射”

贴图，为白色赋予“光线跟踪”贴图，主要表现金属物体反射表面的明暗过渡

关系。

“I_d-"

电察岛*191启I节畲1所型品

反射：抵|Map#8三J_Falloff

前创

1100.0CMap#7(Reflect/Refr&ct)|P

11100.02MapUS(Raytrace)|“

衰减类型：।垂直/平行3

衰减方向：|查看方向贺影机z轴)ZI

模式特定参数：

对象：None

Frencl参数：

F覆盖材质工曲折射率k』

距离混合参数：

近端距离：师』远端距离：|100.0;

外推厂

(6)返回最初的“混合基本参数”卷展栏中单击材质2的标准按钮，进入“标准”

材质对话框，选择明喑着色器为“金属”类型，漫反射颜色为R：228,G：228,

B：228,自发光为10,反射高光的“高光级别”为80,“光泽度”为53,让

高光区较亮一些更能体现灯光下金属的质感。

电缪,IX19I节1组|［^1所於品

材质2:抵［Material#29三］Standard

Li超AJ采样

⑺在“贴图”卷展栏中为漫反射颜色、凹凸和置换赋予“FLATEOX2.JPG”贴图，

为反射赋予“衰减”贴图，“衰减”的两种颜色分别赋予“反射/折射”和“光

线跟踪”贴图。

材质2.弋［MaterialW29Standard

数量贴图类型

厂环境光颜色.而5";：;，」,「

1(7漫反射颜色.RHS":Map#9(PLATE0X2.JPG)

厂高光颜色

厂高光级别

厂光泽度

厂自发光

厂不透明度

.

17凹凸.Map#10(FIATE0X2.JPG)

17反射Map#12(Falloff)

厂折射....呵None」

「置换・•.・后勺1.p#11(PIATE0X2.JPG)||

厂C

厂:

厂:

一

(8)返回到最初“混合基本参数”卷展栏中单击“遮罩”的标准按钮，进入“渐变

坡度”材质类型，然后设置“渐变坡度参数”卷展栏中的“渐变类型”为线性,

“插值”为缓入，增加色块产生黑白相叠的效果。

(9)在主工具栏中单击“快速渲染”按钮，预览效果。

3.设置环境。在“环境和效果”对话框中赋予背景，完成最终的金属水壶效果。

(1)在菜单栏中选择“渲染”•“环境”菜单命令，在弹出的"环境和效果”对话框

中为环境贴图赋予“位图”。

⑵把环境设置中的“环境贴图”拖曳到空白的材质球上，在弹出的对话框中选择

“实例”选项，然后把材质球上的贴图修改为“收缩包裹环境”。

(3)在主工具栏中单击“快速渲染”按钮，可得到最终效果。

灯泡照明制作

1.在“前视图”中绘制球体，半径为20,分段为32,勾选“生成贴图坐标”，并使

用缩放工具调整为一个长形灯泡。

2.为灯泡赋予材质，漫反射为淡黄色，自发光为100,不透明度设为95,光泽度设为

35o

3.在“前视图”中创建一个长方体作为墙壁，长宽高分别为250、300、2,并赋予材

质。再绘制一个长方体作为画框，并赋予材质，设置漫反射为位图，并选择一张图

片。

4.在“顶视图”中从左下角向中心拖动，创建一个目标摄影机，在透视图中按C