基于3DSMAX的三维建模在虚拟校园环境中实施.docxVIP

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基于3DSMAX的三维建模在虚拟校园环境中实施

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摘要：讨了三维建模软件3DSMAX建模的基本方法、建模技巧以及建模时应当注意的一些问题，通过一个建立东华理工大学南区三维校园的实例说明利用3DSMAX进行三维建模的基本流程。

论文关键词：3DS,MAX,三维建模,原理与实施

3DStudioMAX是美国的Autodesk公司推出的一套功能强大的三维建模软件，采用了Windows一体化的操作界面，方便易学，又因其相对低廉的价格优势，被广泛应用于建筑设计中。它有着多视角操作界面、丰富的建模工具及多种可以达到特殊效果的修改器，可以完成复杂的物体建模，渲染出丰富多彩的视觉效果。

13DSMAX的建模方法

现实世界事物在3DSMAX中的建模方法各有不同，并且它依个人的观察能力和操作习惯而大不相同，没有统一的建模标准，本节旨在说明对不同事物一般和常规的建模方法，其分类主要根据目标形体的形状。

1．1旋转建模

用于具有中心轴对称的物体如各种陶器，以及大部分的水果。这类造型比较简单，用line工具绘出对称截面，加入lathe(旋转)修改器可得到三维实体，有些还需加入特殊变形，以更加真实地表现现实的效果。

1.2放样建模

loft放样建模用于有一致截面或有少数截面的情况。在绘制这类模型时要求绘出截面形状和截面的走样路径(即z轴的)的二维线形，进行loft放样可得到最终目标。特殊的情况下单一截面且放样路径为直线，换用extrude修改器更加简单，这种造型方法十分有用，建筑物绘制多用此。路径上有几种不同的截面时需要在路径的不同百分比处分别进行二维截面的采样，两截面之间的过渡自动进行插值生成。3DSMAX还能对俯视图和侧视图进行放样适配，得到最终目标造型。构造时需要在截面(正视图)进行放样，对放样体进行fitdeformation的修改，分别选取x轴向和y轴向的二维shape，适配完成。

1.3布尔建模

用来将两个造型物体进行Boolean合成。合成方法有union，subtraction，intersection和cut四种，前三种相当于数学中的并、差、交，后一种方法对造型本身不会有大的影响，只是会形成子物体的重定义，以便做进一步的修改。

1.4细分建模

主要用于具有较为规则的平面或光滑曲面的物体及复杂的直面物体如楼宇或简单的曲面物如沙发等都可化归此类。这种建模方法要求设计人员有较高的表达力，通过对子物体(顶点vertex或面polygon)的等修改，形成造型物的形状或大致轮廓。加入MeshSmooth修改器，设定不同的参数，3DSMAX会自动插值，重新定义顶点与片，形成光滑的表面。

1.5复制、堆积建模

用于具有不规则形态的形体阵或堆积如树木，石块，需对单个的物体进行详细绘制。少量的群体可通过复制、不等比例放缩、旋转、位移形成没有章法的排列；大量的群体，则需要加入Scatter修改器，加入确定的变化参数，形成不均匀的排列。

1.6曲面建模

NURBUS建模方法是曲面造型的最常用的方法，是最为复杂的一类建模方法。现实中大部分具有精细曲面的物体都需由它来完成，如显示器汽车等。

1.7组合建模

用于工业中的复杂零件，大部的家用电器、交通工具等。这些物体由多个或相同或不同的部分组成，要完全最终的目标物体，需要利用各种不同的坐标轴，经常还需要改变一些部分的轴心，使用旋转、移动、放缩、对齐、阵列等各种常用工具，通过切换各个视图来方便地进行操作，最后成组完成一个完整的有机部分。3DSMAX中有专门的工具构造，这里不列作建模方法说明。建模需要综合用到不同的方法，因此平时注意观察事物，揣摩不同物体的建模手段，当积累一定的经验之后，就可以制作出现实世界中存在的万物的模型[15]。

2用3DSMAX建模需要注意的问题

MAX模型生成的数据过大，过多过复杂的三维模型会使VRML文件过于宏大，延长从服务器到客户机的传输时间，增加客户机端的负担，很难达到平滑的运行效果。通常模型的复杂程度由多边形polygon(三角形或四边形)的数量来衡量，3DSMAX中的模型复杂度与生成的VRML文件规模有如下的近似关系：1000polygon约为100kbytes。对于一般的PentiumMMX类型PC机，9000个多边形的场景文件已无法获得令人满意的效果，有效地减少多边形的数量会大大减少源文件的规模。对于复杂的模型可以用模型优化器。3DSMAX提供一个模型优化器(OptimizeHelper)，它采用一种“合并相邻平面”的算法将相邻平面之间夹角小于某一指定值的面合并，从而减少总平面数。该夹角可由用户设定，在不明显影响模型视觉效果的前提下，优化器通常可以达到80%以上的优化效果，大大减少了场景中的多边形的数目。但是过大的夹角设