3dsmax基础教程教案(修改).pdf

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1、 课程：计算机软件应用 IV 系 院：艺术系 教师姓名：何军旗 授课班级：艺设 0901ZB、艺设 0702、艺设 0704 时间：2010 年 3 月 1 日 课题一：三维的基本概念、动画的基本概念 教学目标：掌握动画的基本概念 教学重点难点：动画的分类 教学时数：2 教学内容：正文：1 三维的基本概念 1.1 二维空间 二维空间是指仅由长度和宽度（在几何学中为 X 轴和 Y 轴）两个要素所组成的平面空间，只在平面延伸扩展，同时也是美术上的一个术语，例如绘画便是要将三维空间（三度空间）的事物，用二度空间来展现。1.2 三维空间 长、宽、高便构成“三维空间”。三维即前后、上、下、左右。三维的东

2、西能够容纳二维。三维空间的长、宽、高三条轴是说明在三维空间中的物体相对原点 O 的距离关系。2 动画的基本概念 1.1 什么是动画 动画的英文 Animation源自于拉丁文字根的 anima，意思为灵魂，动词animare是赋予生命，引申为使某物活起来的意思，所以 animation可以解释为经由创作者的安排，使原本不具生命的东西像获得生命一般地活动。广义而言，把一些原先不活动的东西，经过影片的制作与放映，变成会活动的影像，即为动画。“动画”的中文叫法应该说是源自日本。第二次世界大战前后，日本称一线条描绘的漫画作品为“动画”。动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。它的基本原

3、理与电影、电视一样，都是视觉原理。医学已证明，人类具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在 1/24秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放出下一幅画，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。因此，电影采用了每秒 24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了每秒 25 幅（PAL制）（中央电视台的动画就是 PAL制）或 30 幅（NSTC制）画面的速度拍摄播放。如果以每秒低于 24 幅画面的速度拍摄播放，就会出现停顿现象。1.2 动画的分类 动画的分类没有一定之规。从制作技术和手段看，动画可分为以手工绘制为主的传统动画和以计算机为主的电脑动画。按动作的的表现形式来区分，

4、动画大致分为接近自然动作的“完善动画”（动画电视）和采用简化、夸张的“局限动画”（幻灯片动画）。如果从空间的视觉效果上看，又可分为平面动画（小虎还乡）和三维动画（最终幻想）。从播放效果上看，还可以分为顺序动画（连续动作）和交互式动画（反复动作）。从每秒放的幅数来讲，还有全动画（每秒 24 幅）（迪斯尼动画）和半动画（少于 24 幅）（三流动画）之分，中国的动画公司为了节省资金往往用半动画做电视片。1.3 坐标系统 3ds max是一个三维立体造型设计的应用软件，作为其使用者，必须在头脑中树立起牢固的空间坐标系统概念。在 3ds max中，每一个物体都有其自身的轴心点，有相应的 x、y、z 坐标

5、值与之一一对应，以便对其进行准确的空间定位。在 3ds max中，x 轴以绿色显示，y 轴以蓝色显示，z 轴以红色显示。（1）wire（网格）、face（面）与 smooth+highlights（平滑+高光）显示方式 在 3ds max的正交视图中（如顶视图、前视图），物体默认的显示方式是 wire（网格）的方式。以 wire（网格）方式显示，一是为了便于对物体进行编辑，二是为了减小计算机的运行负担。如果将物体切换为 face（面）的方式进行显示，可以看到三维物体是由系列的面拼接而成的。面有方形面和三角面两种。一个物体的面数越多，物体就越精细，但所占的内存空间也越大。在建模的过程中，尽量使用

6、较少的面数来达到较好的效果，以免计算机因计算容量过大而造成运行速度缓慢甚至死机。（2）物体的颜色与材质 在 3ds max中，物体最终渲染输出所呈现出的表面色泽效果，一般是由其表面附着的纹理图案来决定的。我们可以将多种文件格式的纹理贴图赋予物体，使物体表面产生真实感极强的材质效果。（3）基于命令的创建方式 3ds max不同于 coredraw、illustrator、flash、photoshop等软件用手工绘制图形，而是使用各种命令来创建和修改物体。对物体的编辑修改也有各种编辑修改命令，如 edit spline（编辑曲线）、edit mesh（编辑网格）、bend（弯曲）、taper（锥

7、化）等修改命令。课题二：3ds max 8主界面、主菜单介绍 教学目标：认识主界面及主菜单 教学重点难点：主界面和菜单的功用 教学时数：2 教学内容：正文：1 3ds max 8主界面、主菜单 1.1 3ds max工作界面及菜单栏 总界面图分为菜单栏、工作视窗、命令面板、动画面板、窗口控制板、工具图标栏、辅助信息栏等几个部份,先来了解下它各部份的简介（1）标题栏 标题栏的主要功能是显示 3ds max 9版本信息以及当前编辑的图形名称，在标题栏上双击，就可以还原或最大化窗口，利用标题栏还可以移动窗口在屏幕上的位置。（2）菜单栏 主菜单位于屏幕最上方,提供了命令选择.它的形状和 Windows

8、菜单相似。共有十一个菜单项：File（文件）Edit（编辑）Tools（工具）Group（组）Views（视图）Rendering（渲染）Trsck View（轨迹视图）Schematic View（概要观看）Customize（定制）MAXScript（打开脚本之类的意思）Help（帮助）（3）工具栏 （4）工作视窗 T=Top（顶视图）B=Botton（底视图）L=Left（左视图）R=Right（右视图）U=User（用户视图）F=Front（前视图）K=Back（后视图）C=Camera（摄像机视图）Shift键加$键=灯光视图 W=满屏视图 课题三：命令面板介绍 教学目标：认识命令面

9、板 教学重点难点：命令面板的运用 教学时数：6 教学内容：正文：1 命令面板 1.1 命令面板 作为 3DS MAX 的核心部分，命令面板包括了场景中建模和编辑物体的常用工具及命令。命令面板上共有六个图标按钮。图标都有卷展栏，卷展栏也是命令面板的一部分。第一个是 Create（创建）；第二个是 Modify（修改）；第三个是 Hierarchy（层级）；第四个是Motion（运动）；第五个是 Display（显示）；第六个是 Utilitiew（嵌入程序）。1.2 三维物体的创建方法 在 3ds max 中，我们可以用系统自带的创建命令生成一些最简单的几何体。这些几何体的创建，一般只是作为三维

10、建模的最基本的修改依据，很多复杂的模型是在此基础上加以修改编辑而成的。这些基本的几何模型主要有标准几何体和扩展几何体。下面对标准几何体的创 建与参数设置进行讲解。对三维物体的创建有以下几种方法：执行菜单命令 Create（创建）Standard Primitives（标准几何体）Cone 等。选择创建命令面板上的相应命令。标准几何体创建命令面板主要由 Object Type（对象类型）、Name And Color（名称与色彩）、Creation Method（创建方式）、Keyboard Entry（键盘输入）、Parameters（参数）五个卷展栏构成。（1）Object Type（对象类

11、型）在该卷展栏中列出了标准几何体创建命令面板可以直接生成的对象类型，它们与工具标签栏的工具是一一对应的，包括 Box（长方体）、Sphere（球体）、Cylinder（圆柱体）、Torus（圆环）、Teapot（茶壶）、Cone（锥体）、Geosphere（几何球体）、Tube（管状体）、Pyramid（棱锥）、Plane（平面）。（2）Auto Grid（自动网格）勾选该选项，鼠标将包含一个 X、Y、Z的指示轴，当鼠标在 Mesh网格对象表面移动时，会被自动捕捉到邻近网格表面的一点，新创建对象的 Z 轴与捕捉到的表面相垂直。（3）Name And Color（名称与色彩）指定当前创建对象的名

12、称和色彩，也可以在创建完成后对选定对象的名称与色彩进行修改。用鼠标单击色彩样本，在弹出的 Object Color（对象色彩）对话框中选择一个新的色彩。Current Color（当前激活色彩）：显示当前选择的色彩，单击该色彩样本，可以从弹出的色彩选择对话框中，为对象设置色彩。（4）Creation Method（创建方式）用于指定创建物体时以 Edge（边界）拖出的方式创建或 Center（中心）拖出的方式创建。（5）Keyboard Entry（键盘输入创建）在创建对象时用精确地输入坐标与参数的方式创建对象。（6）Parameters（参数）若用拖动鼠标方式在视图中创建对象，则可以在这里的

13、参数输入框中输入数值，以精确设定刚刚创建对象的几何参数。如果修改参数时无效或者在创建命令面板上看不到相应的物体参数，则需单击（修改）按钮进入修改命令面板中进行参数的修改。（7）Generate Mapping Coord（指定贴图坐标）勾选该选项，为当前创建的几何体指定贴图坐标，以使对象能更好地渲染。1.3标准几何体创建的相关要点。（1）Box（方盒）Box（方盒）可用于创建各种方盒状的物体。Box（方盒）的创建方法是：在命令面板上执行（创建）（几何体）Box 命令，在透视图中按下鼠标左键并拖动鼠标，将拉出 Box（方盒）的底面，再移动鼠标向上，则可创建方盒的高度。最后单击右键结束创建。在 C

14、reation Method（创建方式）卷展栏下，选中 Cube（立方体）选项可拖动创建立方体；选中 Box（方盒）选项可创建任意的立方体。在 Parameters（参数）卷展栏中的 Length（长）、Width（宽）、Height（高）分别用于设置长方体的长、宽、高度的数值。Length Segs（长片段数）、Width Segs（宽片段数）、Height Segs（高片段数）用于设置长、宽、高三个尺度方向的片段数值，以方便以后进一步对其进行编辑加工。（2）Sphere（球体）Sphere（球体）可用来创建表面呈面状或光滑的球体，或者各种局部的球体。Sphere（球体）的创建方法是：执行（

15、创建）（几何体）Sphere（球体）命令，在任一视图中拖动鼠标即可。Radius（半径）：设置球体的半径大小。Segments（片段数）：设置球体表面的片段值，该值越大，球体越圆滑。Smooth（光滑）：勾选该选项，球体表面将进行自动光滑处理。Hemisphere（半球）：设置数值从 0 1。默认值为 0，是一个完整的球体；值为 0.5时产生一个半球体；值为 1 时球体为一个点。Chop（切除）：选中该选项，当球体为半球或球冠时，半球或球冠以外的片段也将被切除，球体实际的片段数少，默认为勾选的状况。Squash（挤入）：选中该选项，当球体为半球或球冠时，半球或球冠以外的片段也将被挤压进上半部，

16、球体实际的片段数将保持不变。Slice On（使用切片）：勾选该选项，则允许切片操作。Slice From（切片开始角度）、Slice To（切片结束角度）：在 Slice On（使用切片）选中的状况下有效。即用来设置球体切片操作的开始角度和结束角度。Base to Pivot（中心在底部）：勾选该选项，球体的轴心点将移动到球体的底部，否则在球体的中心位置。默认情况下，球体的轴心在其几何中心上。（3）Geosphere（几何球体）Geosphere（几何球体）与 Sphere（球体）相似。但 Geosphere（几何球体）表面是由等大的三角结构面拼接而成的（Sphere的表面是由四边形构成的）

17、，故其较 Sphere（球体）更加规整。在具有相同结构面数的情况下，Geosphere（几何球体）比 Sphere（球体）更为光滑。而且 Geosphere（几何球体）在用于制作球体爆破分离等效 果时更为理想。几何球体的创建方法与 Sphere（球体）相同。其 Geosphere Base Type（基准面类型）有：四边形、八边形、二十边形等。Tetra（四边形）：选中该选项后，表面结构呈四边形面，在球体爆破分离时，表面被分为四边形（由两个三角面构成）的碎片。Octa（八边形）：选中该选项后，表面结构呈八边形面，在球体爆破分离时，表面被分为八边形的碎片。Icosa（二十边形）：选中该选项后，表

18、面结构呈二十边形面：在球体爆破分离时，表面被分为二十边形的碎片。（4）Cylinder（圆柱体）Cylinder（圆柱体）可用来创建圆柱体、棱柱体、局部圆柱体或局部棱柱体。Cylinder（圆柱体）的创建方法是：执行（创建）（几何体）Cylinder（圆柱体）命令，在透视图中拖动鼠标建立圆柱的底部，再向上拖动鼠标创建圆柱的高度。Radius（半径）：设置柱体的底面半径。Height（高度）：设置柱体的高度。Height Segments（高度片段数）:设置柱体在高度方向的分段精度。分段数值的设置要视圆柱体的用途而定。如果对柱体不做进一步的修改，可以设定为 若要对柱体做进一步修改编辑，如要加入

19、Bend Modifier（弯曲修改编辑器）等，该数值应当设定得大一些，这样在对圆柱体进行弯曲修改时，才能正常进行。Cap Segments（端面片段数）：设置圆柱体横截面的分段精度。Sides（边数）：设置圆柱侧面的分段精度，边数越多圆柱体越光滑。而边数过小将生成棱柱。Smooth（光滑）：勾选该选项，对柱体表面进行光滑处理。Slice On（切片）、Slice From（切片开始角度）、Slice To（切片结束角度）：与球体的相关参数含义相同。（5）Cone（锥体）Cone（锥体）可用于创建圆锥或圆台、棱锥、棱台及其局部模型。Cone（锥体）的创建方法是：执行（创建）（几何体）Cone（

20、锥体）命令，在透视图中拖动鼠标创建圆锥的底部，再向上移动鼠标生成圆锥的高度，然后拖动鼠标生成圆锥上部的圆台或使其缩为一点而成圆锥，最后单击鼠标右键结束创建。Radius 1（半径 1）：设置锥体的底部截面的大小；Radius 2（半径 2）：设置锥体的顶部截面的大小；（6）Tube（圆管）Tube（圆管）可用于创建各种空心的圆管及其局部模型。Tube（圆管）的创建方法是：执行（创建）（几何体）Tube（圆管）命令，在透视图中拖动鼠标创建圆管的第一个半径，再移动鼠标生成第二个圆形以形成圆管的厚度，然后向上移动鼠标生成圆管的高度。Radius 1（半径 1）、Radius 2（半径 2）：设置圆管

21、的底面半径 l、半径 2。（7）Torus（圆环）用于创建各种圆环及其局部模型，与 Tube（圆管）的创建方法及参数含义相似。（8）Pyramid（棱锥）Pyramid（棱锥）用于创建各种不同宽度、深度和高度的大小不一的四棱锥。其创建方法与 Box（方盒）相似。Width（宽度）：设置四棱锥底部的宽度。Depth（深度）：设置四棱锥底部的进深。Height（高度）：设置四棱锥的高度。Width Segs（宽度片段数）、Depth Segs（深度片段数）、Height Segs（高度片段数）：设置四棱锥底面的宽度方向、深度方向以及四棱锥高度方向的分段精度。（9）Plane（平面）Plane（平面

22、）用于创建任意大小的平面，平面是一种没有厚度的、特殊的平面 网格对象，在渲染时可以被无穷放大，适于创建地面等无厚度要求的平面，其片段值应视其用途而定。Render Multipliers（渲染倍增）包含以下两个参数项目：Scale（渲染比例倍增）：指定 Plane（平面）在渲染时的实际尺寸，该输入框中的数值是实际渲染尺寸的倍数。Density（密度）：指定 Plane（平面）在渲染时的实际片段精度，该输入框中的数值是实际片段精度的倍数。（10）Teapot（茶壶）Teapot（茶壶）用于创建一个茶壶模型以作各种材质贴图与渲染效果的测试 等，Teapot（茶壶）的创建方法与 Sphere（球体）

23、相似。Radius（半径）：设置茶壶的大小。Segments（片段数）：设置茶壶表面的分段精度，值越大，茶壶表面越光滑细腻。Smooth（光滑）：选中该选项，则对茶壶表面进行自动光滑处理。Teapot Parts（茶壶部件）：包括 Body（壶身）、Handle（茶壶把手）、Spout（壶 嘴）、Lid（壶盖）。若取消某个部件的选中状态，则该部件将不被创建。默认为所有部件都是选中的，以创建一个完整的茶壶。课题四：材质贴图和材质编辑器 教学目标：熟悉并能掌握材质贴图 教学重点难点：材质编辑器的应用 教学时数：6 教学内容：正文：1 材质编辑器 1.1 材质编辑器界面 材质编辑器上部分为固定不变区

24、，包括样本显示、材质效果和垂直的工具列与水平的工具行一系列功能按钮。下半部分为可变区，包括各种参数卷展栏。（1）获取材质 单击的“获取材质”按钮，会弹出“材质贴图浏览器”，可以从中获取材质。也可以通过“从对象拾取材质”按钮来实现从场景对象中获取材质的操作。（2）保存材质 在材质编辑器的工具栏中，单击“将材质放入场景”放入库中。（3）把材质赋予对象 选中物体，单击“将材质指定给选定对象”，将所选的材质应用到对象上 。（4）参数卷展栏 标准材质的参数展卷栏包括“明暗器基本参数”，“基本参数”，“扩展参数”，“超级采样”，“贴图”和“动力学属性”（5）明暗器基本参数 标准材质的参数展卷栏包括“明暗器

25、基本参数”，“Blinn 基本参数”，“扩展参数”，“超级采样”，“贴图”和“动力学属性”。（6）基本参数“环境光”：材质阴影部分反射的颜色。“漫反射”：反射直射光的颜色。“高光反射”：物体高光部分直接反射到人眼的颜色。“自发光”：使物体表面具有漫反射色颜色的同时产生一种白光效果。“不透明度”：用于控制灯管物体透明程度的工具。“反射高光”：用来调节材质质感。1.2 材质编辑器的使用 单击工具栏中的按钮即可进入材质编辑器对话框。材质编辑器的对话框是浮动的，可将其拖拽到屏幕的任意位置，这样便于观看场景中材质赋予对象的结果。在缺省状态下示例显示为球体，每个窗口显示一个材质。可以使用材质编辑器的控制器

26、改变材质，并将它赋予场景的物体。最简单的赋材质的方法就是用鼠标将材质直接拖拽到视窗中的物体上。单击一个示例框可以激活它，被击活的示例窗被一个白框包围着。在选定的示例窗内单击鼠标右键，弹出显示属性菜单。在菜单中选择排放方式，在示例窗内显示 6 个，15 个或 24 个示例框。Magnify放大选项，可以将选定的示例框放置在一个独立浮动的窗口中。（1）获取材质 通过单击材质编辑器工具栏中的 Get Material（获取材质）可以从其它来源获取一个新的已存在的材质。单击获取材质，会弹出材质贴图浏览器。使用材质贴图浏览器可以通过下面方式获取材质。获取新材质。在 Browse From区域中选择 Ne

27、w，可选择一种新的材质贴图类型。从选定的对象上获取材质。在 Browse From区域中选择 Selected，然后从清单中选取当前选定对象使用的材质。从场景中获取材质。在 Browse From区域选择 Scene即可显示所有场景中使用的材质，从中选取一种需要的材质。从材质库中获取材质。在 Browse From区域选择 Mtl Library，然后从显示的材质清单中选取一种材质。在材质/贴图游览器中选择一种材质时，一个渲染的示例就会显示出材质的预览效果。双击选定的材质即可将它们放置到激活的示例窗内。（2）从对象上拾取材质 可以通过 Pick Material From Object按钮来实

28、现从场景中对象获取材质的操作。这种从物体上获取材质的方法多用于导入的其它文件格式的场景文件如*.3DS.*.PRJ.*.DXF等格式，因为要对这些格式的场景文件中的对象材质进行修改，就必须将它们原有的材质获取到 3D Studio MAX 4.0的材质编辑器中进行修改。单击按钮，将鼠标移至视图中点击要获取材质的对象。可将吸管获取的材质放入材质编辑器激活的示例框中。（3）保存和删除材质 可以在材质编辑器中，将材质保存到材质/贴图浏览器中的一个库文件中。在材质编辑器的工具栏中，单击Put to Library放入库中。直接用鼠标从示例框将材质拖到材质/贴图浏览器中。也可以将存入的材质从库中删除，一

29、次可删除一个或全部删除。控制材质/贴图浏览器中材质清单上。单击Delete from library从库中删除单个材质或贴图。单击Clear Material Library（清除材质库）将删除库中包含的所有材质和贴图。(4)赋予材质 要在场景中使用材质，我们必须将材质赋予场景中的对象。选择场景中的球体。单击按钮，在弹出的材质编辑器中选择一个示例框。然后单击编辑器中工具栏上的 Assign Matarial to Selection按钮将材质赋予选择物体。现在被击活的材质已经赋予球体对象了。同时选择场景中的锥体和立方体。回到材质编辑器中另选一个示例框，并直接使用鼠标将材质拖到视窗中被选中的物体上。这时锥体和立方体被赋予了相同的材质。课题五：案例之骨骼拉伸变形、骨骼搬运砖瓦、腿部骨骼的创建与连接 教学目标：制作简单的动画 教学重点难点：动画针数控制的编辑与使用 教学时数：8 教学内容：正文：1 案例一 骨骼拉伸变形 教学内容详见骨骼拉伸变形PPT课件。2 案例二 骨骼搬运砖瓦 教学内容详见骨骼搬运砖瓦PPT课件。3 案例三 腿部骨骼的创建与连接 教学内容详见腿部骨骼的创建与连接PPT课件。