3.5 高级建模
3D Studio MAX 3 版本的成功推出，使个人电脑的三维制作水平真正达到工作站一级，必将成为成千上万名动画设计者必备的工 具。3D Studio MAX 3 成功的重要原因之一是高级建模领域的加强。可以选择三种不同的复杂高级的建模方法，即多边形建模、片面 建模及N U R B S 建模。如果3D Studio MAX 不能满足特殊需要，甚至还能使用外挂模块来扩展软件功能。多边形建模、片面建模及N U R B S 建模也非尽善尽美，它们各自都有自己的优缺点。掌握每一种方法的工作原理以及该方法的长处与不足，会有 助于在设计时做出恰当的选择。需要指出的是，尽管三种建模技术在功能上是不同的，但是在M A X 中不应把它们看作是相互分离的部件。如果可能的话，在模型中，应该试着将几种方法结合起来使用。
3.5.1 多边形建模
多边形建模是人们广为接受的建模方法，在计算机视图中我们见到最多的就是由无数三角面组合而成的三维对 象。通过三角面的神奇排列，简单形体会变的越来越复杂。多边形建模也能制作成动画，只要把更改多边形的 尺寸、方向记录下来便能产生弯曲、扭转或变形动画。
相对来说，多边形建模最重要的因素是面数越多所表现的细节也就越多。即增加细节会使模型更加具体。关键 看你所需要的细节要到什么程度。如果仅需要低细节的远景目标，增加多边形的面数只能是画蛇添足。以经纬 球为例如图3 - 4 9 所示，很容易发现左右两个对象在细节层次上的差异。然而，对象离视线越远，两个经纬球看起来就越像。要 牢记这一点，在今后设计场景时会用到。
了解多边形构筑对象的特点很重要，多边形对象是通过排列不同尺寸和方向的三角形或面构造的。每个面由三 条边组成，每条边的末端被称为节点。多边形模型的构造实质上是一系列节点的连接。如果模型中所有的面都 与至少其他三个面共享一条边，那么该模型就是“闭合”的。如果模型中包含不与其他面共享边的面，该模型 是“开放”的。开放多边形模型在二维平面上有较好的效果。例如：平坦的地面、地板及天花板、背景图片或 海报等。可以用多边形建模的领域很宽，实际上，几乎没有多少事物不能使用多边形建模。通过足够的细节， 可以创建任何表面。更适合用多边形方法建模的对象是趋于正方形的模型。建筑模型是最常见的多边形模型， 由于许多物体都有角，如墙、窗、门以及家具等，因而用多边形建模最为合适。多边形建模的不足是多边形对 象中的细节表现需要很多的面。随着面数的增加，对计算机性能的依赖也越来越大，3D Studio MAX 的性能也会下降。不过在高配置的电脑中，数千个面才会导致性能显著地下降。3D Studio MAX 初学者最常犯的错误就是对每个对象都建立过多的细节，无谓地降低机器性能或速度。同时，大量的面使你在 试图修改时面临严峻的挑战，通常很难进入到网格的角落及缝隙。实际上，为每件事物都建立太多的细节非常 不必要，还有许多其他捷径可走。
图3-49.经纬球体图例
3.5.2 片面建模
片面即B e z i e r （B e z i e r 是一位法国数学家）片面的简称，是3D Studio MAX 提供的另外一种表面建模技术。片面建模并非通过面构造，而是利用边来定义的。片面的内部是由B e z i e r 技术控制的。B e z i e r 技术使片面内部的区域变得圆滑。片面模型的最大好处是能很容易地模拟光滑表面。比起多边形建模，片面建 模用较少的细节即可以表现出光滑而符合实际的形状。
组成片面的部件同多边形模型的部件相似。一个片面模型实际上是由一些较小的片面组成的。在3D Studio MAX 3 中，片面的表面被定义为具有四条侧边的表面，每条侧边称为一条边。片面的各个角称为节点。最后还有栅格 ，它定义了面片本身的总体形状。虽然组成片面模型的部件与多边形模型相似，但两者的相似也仅此而已。图3 - 5 0 所示为利用片面建模制作的头像。
3D Studio MAX 3 中片面的节点有B e z i e r 控制柄，与样条曲线的B e z i e r 很接近。通过操纵节点的B e z i e r 控制柄，可以改变片面的形状。片面建模与N U R B S 建模最大的区别是片面节点的B e z i e r 控制柄只影响与它相连接的片面的形状，而对不相邻的片面形状无任何影响。片面建模与N U R B S 建模相同的特点是它们都具有如下能力：在视图中显示较少的细节，而渲染时用较高的细节。这个特点称为表 面近似性，它允许确定模型的视图质量及渲染质量。最大的好处是编辑片面时既明确又相对提高了计算机的性 能。
利用片面上的一条特定的边来改变一个片面的形状，还可以在现有的片面上定义一个位置，用来增加新片面。 这就是片面工作的主要形式—蔓延。通过已有片面增加邻近片面，可以很容易地创建复杂的表面。片面可定义 为三角形片面或四边形片面。在角落或片面结构需要表现尖端的时候适合选择三角形片面，其他情况一般使用 四边形片面。片面方法多用于光滑表面建模。
尽管使用该技术也可以制作建筑、家具等带边角的造型，但这种类型的模型更适合用多边形建模。对于很多建 模要求来说，需要考虑从中心点逐步向外建立对象。比如创建一个完整无缝的靴子，通过片面的蔓延，只需增 加更多的片面就可以实现模型的扩散。片面建模也有不足之处，如果你喜欢使用定义的形体（如放样对象）建 立一个对象的话，片面建模就显不出优势。应用Edit Patch Modifier （面片编辑修改器）可以将多边形对象转换成片面表面。这样一来，多边形网格变成一个具有许多节点的大的 片面，但是这种方法得不偿失。
图3-50 利用片面建模制作的头像
3.5.3 NURBS 建模
最流行的建模技术当然是N U R B S 建模，这种建模方法以前只在工作站中才有，3D StudioMAX 2 版本融入了这一先进功能。3D Studio MAX 3 中N U R B S 功能的改进如下：计算速度更快；工作流程更合理；增强了原有功能；新增了一些功能，包括表面变半径倒角 ；对偏移、旋转和拉伸表面增加了C a p 选项；自动的附加曲线：当创建U 放样、U V 放样、.1-rail sweep 和2-rail sweep 表面时，可以选择不是同一模型次对象的曲线等。
N U R B S 建模不仅擅长于光滑表面，也适合于尖锐的边2 。似乎每个人都可以使用N U R B S 技术建立他们的三维模型—从电影角色到小汽车模型。与片面建模一样，N U R B S建模允许创建可被渲染但并不一定必须在视图上显示的复杂细节。这意味着N U R B S 表面的构造及编辑都相当简单。图3 - 5 1 显示了一个用N U R B S 表面建立的模型。N U R B S 表面是由一系列曲线及控制点确定的。编辑能力根据使用的表面或曲线的类型而有所不同。首先讨论不同的曲 线及其控制点。单击C r e a t e (创建) / S h a p e s (平面图形) ,在下拉框中选NURBS Curves ，弹出卷展栏如图3 - 5 2 所示。曲线可以由Point Curve 或CV Curve 确定。Point Curve 与节点类似，它位于曲线上并直接控制曲线的形状。CV Curve 则不同，它实际上不是处在曲线上，而是属于栅格的一部分，它的作用像磁铁一样。当在曲线附近移动CV Curve 时，CV Curve 就带动曲线。C VC u r v e 的“权”控制着曲线上的点的响应。所有的C VC u r v e 都有既可静态编辑、也可动态编辑的独立“权”。图3 - 5 3 显示了Point Curve 与CV Curve 的差异。
3D Studio MAX 的标准基本几何体都可以转换成N U R B S 表面，然而不如使用N U R B S 曲线那样直观。你可以建立Point Curve 表面或CV Curve 表面，喜欢使用哪一种方法完全取决于个人喜好。CV Curve 的作用像用手指揉捏一块面团使之成形，表面倾向于受CV Curve 的“引力作用”。Point Curve 方式像用手指尖去按充满胶的物体，它直接作用于点及其接近的周围地区，表面看起来像从被移动的那个点去 推拉。夸张一点说，只要能想出来的东西都可以用N U R B S 建模方法去实现。N U R B S 建模最大的好处在于它有多边形建模编辑的灵活性，但不依赖于复杂网格来细化表面。从某种角度来说，N U R B S 建模更像片面表面。建模时只管使用曲线来定义表面。这些表面在视图中看起来很简单，但在渲染时却呈现高 层次的复杂度。
相当多的3D Studio MAX 使用N U R B S 来创建c h a r a c t e r （人物角色），主要是因为N U R B S方法可以提供光滑的接近轮廓的表面，并使网格保持相对较低的细节。由于人物角色比较复杂，因此与 多边形方法相比，使用N U R B S 可以提高性能。汽车制造商更钟情于N U R B S 建模。你注意到在当今公路上跑的那么多表面光滑的小轿车了吗？这大部分归功于它们使用了具有N U R B S 建模技术的C A D 软件包。
关于N U R B S 建模的弱点，很难指出它有什么严重的问题。实际上，N U R B S 建模几乎可以用于任何场合。尽管如此，N U R B S 与多边形建模相比有缺点：很难创建带直角的模型，N U R B S 模型均带有弯曲部分。换句话说，虽然一个模型看起来有直角，但离近看会发现，N U R B S 模型在边的四周是光滑的。因此，N U R B S 不适合制作简单的造型。例如一般的立方体有六个面，如果使用N U R B S 建模则有3 4 个面，当简单造型就可解决问题的时候，N U R B S 建模显然不是最佳的方案。
图3-51 用NURBS 表面建立的模型
图3-52 NURBS Curves .卷展栏
图3-53 Point Curve （左）与CV Curve （右）的差异
3.6 小结
本章讲述了3D Studio MAX 3 的建模方法，从二维造型到三维放样，从标准基础形体到三维变形，从多边形建模、片面建模到N U R B S 建模，令人目不暇接。在建模前，还要解决几个问题：
既然3D Studio MAX 有这么多建模方法，哪一种最好呢？通常是从不同的角度来分析建模问题。合理采用哪种方法主要取决于你对3 D Studio MAX 的认识深度。依据具体情况，需要评价哪种建模方法最合适。如何选取合适的建模技术呢？重新回顾一下每种 建模技术的特点会对你做出选择出有所帮助。如下所列仅供参考。
1. 二维基本造型
二维基本造型中画线和文本功能最重要。画线工具就象你的双手一样，在相当多的时候是最可靠、平易而顺手 的工具，很多平面造型靠它完成，放样路径也由它绘制。
2. 三维放样
挤压、旋转和放样是将平面造型通过路径放样为三维对象。三维放样是常用的制作手段，虽然功能不是十分强 大，但对于一般造型如文字标牌、高脚杯、碗盘等制作比较擅长。此方法难度不大，适合初学者学习。
3. 标准基础形体
3D Studio MAX 3 内建了1 0 种三维基础造型，包括立方体、球体、经纬球、柱体、管子、圆锥、圆环、金字塔、茶壶和平面。标准基础形 体一蹴而就，易学易用，更多的时候这些形体是构筑复杂场景的基本。
4. 三维变形
3D Studio MAX 的D e f o r m a t i o n s （变形控制）有五种变形工具，它们是S c a l e （缩放）、Tw i s t （扭曲）、Te e t e r （轴向变形）、B e v e l （倒角）、F i t （适配变形）。其中，倒角和适配变形功能强大，难度一般，只要打开思路可以制作较复杂的造型或角色，适 合入门者掌握。 |
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