1、实验四 杯子的建模【实验目的】1 掌握常用的二维和三维编辑器命令；2 综合运用多边形建模和编辑器命令设计三维对象的能力。【实验课时】2 课时【实验原理】“编辑多边形”对象也是一种网格对象，它在功能和使用上几乎和“编辑网格”是一致的。不同的是“编辑网格”是由三角形面构成的框架结构，而多边形对象既可以是三角网格模型，也可以是四边也可能是更多。其功能也比“编辑网格”强大。“可编辑多边形”是一种包含有五种次对象层级的建模工具，它们分别是：顶点、边、边界、多边形、元素。下面是杯子的建模过程。【实验内容和步骤】（1）杯体的构建杯体，从整体来看，它属于柱体，被分成了三部分，即上下为圆柱，中间为八棱柱。这就存
2、在一个圆柱到八棱柱的过渡问题，在这里运用三角面来处理。那么就需要建立一个Side 为 16，高度等分为 3 的圆柱体来完成。见图把它转换为多边形对象。在柱体上点击右键，在弹出的菜单中选择“转换为可编辑多变形 ”。按键盘上的 F4 键，使它能够在光滑显示模式下显示边线。在 Modify 修改面板，点击“顶点”对象层级，然后上下移动点的位置。进入“多边形”次对象层级，删除掉顶底面以及侧面周边的十四排面，只留下两排面由于这个造型的八个面其实是一样的，所以我们只需建好一个面，其余的只需要阵列复制即可。下面选择图中所示两点并分别上下移动。在“编辑几何体”卷展栏点选“切割”工具（或使用快捷方式 Alt+C
3、）使其变成黄色，然后象图中一样先点击 A 点，然后再点击 B 点，这时就会切出一条新的边。点击右键结束这次切割操作，然后再点击 C 点和 D 点，同样切出一条新线，最后连点两次右键关闭切割功能。选择如图中的两点，沿 XY 轴平面移动它们，使其位置如图中所示与两边的边共面。为了准确，我们可以在 Top 顶视图中完成操作。下面在堆栈中单击“可编辑多边形”使其变成灰色显示，这样就回到了对象层级。确定当前对象处于选择状态，在菜单栏选取“工具阵列”复制命令。在“对象类型”下的选项为“复制” ，然后在“阵列维度”中选取 1D 方式，后面的复制“数量”为 8。下面点击“旋转”右边的箭头按钮，并在 Z 轴栏中
4、输入 360，这说明将会以原始对象的轴心点为中心，并沿其 Z 轴复制对象。点击“确定” ，见图附加成整体。选择其中一个对象，在“可编辑多边形”下的“编辑几何体”卷展栏中点选“附加”右边的小方盒，在弹出的对话框中把其他 7 个对象全部选择，单击“附加”合并。这样 8 个独立的对象就成为了一个对象，见图焊接成实体。进入“顶点”对象层级，框选所有的点（或按键盘上的 Alt+A）并单击“编辑顶点”卷展栏中的“焊接”命令，把所有重合的点焊接到了一起。通过光滑对象来看一下它的结果。在“可编辑多边形”的“细分曲面”卷展栏下勾选“使用 NURMS 细分”选项并调整“迭代次数”值为 2，见图光滑对象的同时却失去
5、很多细节。下面就找回应有的棱角。进入“边”次对象层级（按 2 键） ，然后再按 F4 键关闭网格线显示，然后选择一条边，见图为选择的边做一个倒角。在“编辑边”工具卷展栏中点击“切角”旁的方盒按钮，在弹出的设置框中输入 1.5 的值其它几条边都一样，不过切记要一一选取，逐一加入倒角。如若偷懒，一次选取一次加入的话，结果会完全不同的。正确结果见图下面来处理上下转折处的三角面。为了让视图看起来更加简洁直观，先把“使用 NURMS 细分”选项取消勾选，同时按 F4 键开启网格线显示。按 4 键进入“多边形”次对象层级，并选取如图中的六个面。然后再次打开“使用 NURMS 细分”选项，在“编辑多边形”卷
6、展栏中点击“挤出”右边的方盒，在弹出的参数设置框中改变“挤出高度”为1.5这样，三角面处的转折也得到了应有的棱角。剩下的几个面的处理就很好说了。这回可以一次把它们全部选择，同时施加“挤出”操作，注意挤出高度要与第一次的一样好了，到现在为止，终于完成了杯子的外壁。下面为它加上瓶底。按键盘上的 3 键，进入“边界”次对象层级。点选杯底的任何一边，那么所有底面开放的底边就全部选择。 （这就是边界的威力，它能一次性全部选择开放的边。 ）然后把它向下拉伸出一段距离。这里有一个挤出边的快捷方式：按着 Shift 键，向下移动选择的边，这样就会挤压出新的多边形。下面通过塌陷边来把底面封闭。确认所选的边仍处于
7、选择状态，在“编辑几何体”卷展栏中点选“塌陷”按钮，这样所有选择的边就塌陷成了一个点对象，同时封闭底面。把刚才塌陷形成的点沿 Z 轴向上移动，使底面趋于平面。但是底面和侧面的转折太过圆滑，很明显是因为底侧的转折只有一条边的缘故。按 4键回到“多边形”层级，如图选择底面，再次运用“挤出”来把选择的面轻轻的向里挤压。底面终于制作完成了，但如果你翻到上面的话 所以，下面就来着手处理杯子的顶部。跟底部的处理一样，首先是要把顶部封起来。按 3 键进入“边界”层级，选择顶部的边并按 Shift 键把它们挤出一段距离，然后再次点击“塌陷”按钮，最后将中间塌陷成的点向下移动以形成平面同样，我们要把顶面和侧面的
8、转折处理好。在“多边形”层级选择顶部的面，用“挤出”轻轻向上挤压。毕竟杯子是一个容器，那么必须在它的中间挖出一个空间。首先，要为杯子边缘留一个厚度。确认刚才的面仍被选择，在“编辑多边形”卷展栏点击“插入”钮旁的小方盒，把参数设置框中的数值改成 4。这样，把刚才的面原地做了一个倒角。好了，下面的工作就很容易啦！只要往下挤压就会形成一个大坑。那么为了防止在杯子边缘产生过度圆滑的情况，有必要在挤压时先挤压很小的一段，然后再大幅度往下挤。确认刚才的面处于选择状态，点击“挤出”右边的方盒，在弹出的设置框中先把“挤出高度”的值改为2，点击应用并继续，挤出高度值修改为“-80” ，点击确认。见图。这次，被挤
9、出的面大幅度下降。但如果旋转视图从顶部看得话，会发现底部的面呈半球状。当然这个问题很好解决了，保留面的选择，点击 “挤出”右边的方盒，在弹出的设置框中把“挤出高度”的值改为2，点击“确定”按钮关闭设置框。杯体是终于做出来了，但还缺少把手。下面仍然运用多边形编辑工具把它的把手拉出来。为了操作方便，先把“使用 NURMS 细分”选项关闭，并且按 F4 键打开网格线显示（如果没有打开的话） 。如图 3-95，准备在这个地方拉出把手。选择如图中的边，给它加入“切角”来产生新面，并稍作调整这里有一个地方需要注意，那就是图中所示的点。这个点其实是两个点重合在一起的。一个是原有的转折点，另一个是刚才做“切角
10、”产生出来的。如果现在置之不理的话，在光滑后会产生严重的褶皱。如若不信的话，你现在就可以试试，在这里就不作演示了。框选这两个点，在“编辑顶点”卷展栏点击“焊接”命令把它们焊接起来。下面选择如图中的三个面，做一个数值较小的挤出。这样的操作应该已经非常熟悉了，即为了避免转折处的过度圆滑。然后将沿着一条样条曲线来挤出把手的大体形状。由于在把手结束的地方仍然存在与杯体连接的问题，为了能够较好的与杯体无缝连接，所以还是采取从接口处挤出的办法来处理。所以，下面的接口与上面一样要单独挤出，最后再将两边挤出的面进行缝合。那么，上面把手形曲线我们只需画出一半即可。如图用 “创建线” 工具在左视图以杯体与把手接口
11、处开始画出把手的形状，见图接下来继续挤压刚才的面。选择杯体，按 4 键进入“多边形”层级，确认刚才挤压的面仍然处于选择状态，然后在“编辑多边形”卷展栏点击“沿样条线挤出”按钮，接着在视图中点选刚画好的样条曲线，这样选择的面就会沿着画好的曲线进行挤压。默认挤压的形状并不能让我们满意，还得对它做一些调整。按 1 键进入“顶点”层级，通过移动点把形状调整的更加自然。那么把手根部的挤出和头部的一样，在这里就不详述了。下面就是如何将它们的接口处理好了。非常简单，可以用点的塌陷来把它们焊接在一起。在焊接前，必须把端头的面删掉。按键盘上的 Delete 键把上图中所选择的面全部删掉。然后分别选择断处两端所对应的点，并分别点击“塌陷”按钮，最终把它们缝合起来。好了，这个看似简单的喝水杯终于完成了。怎么样，现在对多变形建模已经有了一个感性的认识了吧！下图是最终完成的模型【实验结果与分析】1撰写实验报告。2提交作品。【参考素材】杯子.max
