第4章 高级曲面建模

第4章高级曲面建模4.1高级曲面建模高级曲面建模是通过应用一些曲面编辑命令来实现的。在使用Nurbs方法创建曲面之后，还要对其进行一定的编辑才能创建出我们需要的模型效果来。因此，要想掌握曲面建模方法，必须掌握好怎样编辑曲面。2020/2/2332020/2/233曲面编辑菜单复制NURBS面片投射曲线交叉曲面修剪工具撤消修剪曲面使用Boolean工具连接曲面连接但不移动分离曲面对齐曲面打开和闭合曲面移动缝插入等位线延伸曲面偏移曲面反转曲面方向重建曲面圆角工具曲面连接面缝合造型几何体曲面编辑工具选择2020/2/2342020/2/234用于编辑曲面的工具架曲面编辑工具造型几何体工具重建曲面延伸曲面插入等位线打开/闭合曲面断开曲面连接曲面取消修剪曲面修剪曲面交叉曲面在曲面上投影曲线2020/2/2354.1.1复制曲面上的面片我们可以把曲面上的面片复制出来，通过对复制面片的编辑用来制作需要的模型或制作动画。1.创建一个曲面；2.在曲面上单击右键，选择SurfacePatch，进入面片模式，选择面片中心（小正方形）。3.选择EditNURBSDuplicateNURBSPatches，然后移动面片即可。2020/2/2362020/2/2364.1.2插入等位线有时，需要在曲面上添加等位线，以编辑曲面。使用EditNURBS→InsertIsoparms可以将等位线插入到曲面上。1.创建一个曲面，在曲面上单击右键，选择Isoparm；2.把一条现有的等位线拖到想增加新等位线的位置；3.选择EditNURBS→InsertIsoparms命令以增加新的等位结构线。注意：按住Shift键，可以选择一条或多条等位线，一次插入几条等位线。2020/2/2372020/2/2374.1.3投射曲线在对象面上创建曲线对于面的修剪、对齐、路径动画或其他任务是非常必要的。这些曲线统称为曲面曲线，产生曲面曲线的方法多种多样，如在面上投射曲线、直接在激活的面上创建曲线或者通过面的相交得到曲线。使用EditNURBS→ProjectCurveOnSurface命令把一条曲线或多条曲线投射到曲面或曲面组上，这样创建的曲线称为曲面曲线（或修剪曲线）。2020/2/2382020/2/2381.创建一个NURBS球体。单击以取消选择。2.创建一个文本曲线（Create→Text）。把该文本放在球体的中心。3.在前视图中，框选文本和球体。4.EditNURBS→ProjectCurveOnSurface命令。5.选择原始文本曲线，移出，如图所示：2020/2/2392020/2/2394.1.4修剪曲面使用EditNURBS→TrimTool命令可以修剪曲面，使其保留某个特定区域而删除其它部分或者区域。要想修剪曲面，需要有面曲线在曲面上。有几种方法可以创建这些曲线，比如：1.使用EditNURBS→ProjectCurveOnSurface把曲线投射到曲面上。2.直接在激活的曲面上画曲线。要这样做，可先选取面，然后选择Modify→MakeLive或在StatusLine中单击MakeLive图标。3.相交曲面(EditNURBS→IntersectSurfaces)。2020/2/2310修剪一个曲面：修剪曲线（或曲面曲线）时，曲线必须在当前修剪曲面上。最容易的方法就是首先使面与面相交。本例用一个NURBS平面和一个圆柱体相交，圆柱体下半部分被剪掉。1.创建并选择两个曲面，然后选择EditNURBS→IntersectSurfaces命令，相交曲线（或修剪曲线）显示出来，如图所示。2取消选择。然后使用EditNURBS→TrimTool，并单击圆柱体以显示修剪网格。3单击圆柱体保留区域中的网格，本例要保留上半部分。然后，按回车键。2020/2/23112020/2/2311修剪曲面图例2020/2/23124.1.5相交曲面使用EditNURBS→IntersectSurfaces命令可以使一个对象和另一个对象相交。这为以后修改曲面、创建修剪曲线提供了一种简捷方法。1.选择要相交的两个表面；2.选择EditNURBS→IntersectSurfaces命令。一个表面曲线，或者说修剪曲线被创建；3.使用TrimTool（EditNURBS→TrimTool）剪掉圆锥的上部或下部。2020/2/23134.1.6Bool（布尔运算）命令我们可以对曲面执行布尔运算，使用Boolean操作可以使我们相加、相减或相交两个或多个对象，创建新的对象模型。1.EditNURBS→Booleans→Tool（合并工具）2.EditNURBS→Booleans→differenceTool（差集工具）3.EditNURBS→Booleans→IntersectectionTool（交集工具）（1）选择命令；（2）选择第一个曲面，按回车；（3）选择第二个曲面，按回车即可。注意：相交的曲面必须形成封闭曲线。2020/2/23144.1.7连结曲面使用EditNURBS→AttachSurfaces命令可以通过连结两个曲面的边而创建一个单一的面，创建的面被合并为一个，从而创建较为平滑的连接。1.创建好两个曲面对象。然后在曲面上单击右键，选择“Isoparm”，然后选择一个曲线的边线（等位线），按住Shift，选择第二条等位线；2.选择“EditNURBS→AttachSurfaces”即可。2020/2/23154.1.8分离曲面使用EditNURBS→DetachSurfaces命令，可以把一个曲面分离成两个或多个曲面。1.创建一个曲面，然后进入等位线模式，选择一条等位线；2.使用“EditNURBS→DetachSurfaces”，曲面在等位线处被分离；3.使用“移动”工具移动分离的曲面。注意：也可以一次选择多条等位线，把一个去买分成多个曲面。2020/2/23164.1.9打开和闭合曲面使用EditNURBS→Open/CloseSurfaces命令可以打开关或者关闭曲线和曲面，或者将打开的或闭合的曲面改为周期曲面。1.创建一条开放曲线，使用Surfaces→Revolve命令进行旋转，旋转角度要小于360度；2.使用EditNURBS→Open/CloseSurfaces，就可以把曲面闭合。3.再次执行EditNURBS→Open/CloseSurfaces，则再次打开模型。如下图：2020/2/2317EditNURBS→Open/CloseSurfaces命令2020/2/23184.1.10延伸曲面我们可以使用EditNURBS→ExtendSurfaces延伸曲面的一个或多个跨度或者分段数。选择一个曲面，使用此命令可以延伸曲面，可以选择在U或V方向延伸，也可在U、V方向同时延伸。2020/2/23194.1.1偏移曲面可以使用EditNURBS→OffsetSurfaces，制作一耳光新的曲面，该曲面沿着父曲面法线方向与指定的距离进行偏移。1.制作曲面；2.选中曲面，执行EditNURBS→OffsetSurfaces。2020/2/23204.1.2重建曲面在Maya中，在做了一系列建模操作之后，曲面有时会变得相当复杂，这样处理起来会很慢，可以使用EditNURBS→RebuildSurfaces来减少曲面的度数或面片数。以使对曲面的形状进行更精确的控制。1.创建曲面；2.选择曲面，执行命令即可。2020/2/23214.1.3使用连接面连接曲面Maya中，可以在两个面之间创建一个带有圆边的曲面对象。1.创建弧形曲面连接使用EditNURBS→SurfacesFillet→CircularFillet可以在两个现有曲面之间构建一个连接曲面。（1）创建一个NURBS平面和一个球面；（2）选择平面和球面，执行：EditNURBS→SurfacesFillet→CircularFillet2020/2/23222.创建自由形式的曲面连接使用EditNURBS→SurfacesFillet→FreeformFillet可以在两个曲面曲线、两个等位线或者修剪边之间创建连接。3.创建连接混合形式连接曲面EditNURBS→SurfacesFillet→FilletBlendTool可以混合两个边界，并创建出连接曲面，例如：四肢与躯干的连接等。步骤如下：（1）创建并变换两个球体几何体；（2）选择连个曲面，单击右键，选择Isoparm；（3）选择EditNURBS→SurfacesFillet→FilletBlendTool命令；（4）在视图中，单击第一条曲面等位线，按Enter键；（5）单击第二条曲面等位线，按下回车键。2020/2/2323在Maya的建模过程中，有时需要把多个曲面缝合在一起，我们可以通过一下方法缝合曲面：（1）选择曲面上的点进行缝合（SwitchSurfasePoints）；（2）选择曲面上的边进行缝合（StichEdigesTool）；（3）使用全局缝合（GlobalStitch）。4.1.14缝合曲面2020/2/23244.1.15造型曲面SculptGeometryTool通过对可控点进行移动、旋转或缩放操作，可以改变曲面的形状。应用曲面造型工具（SculptGeometryTool）可以通过画笔笔划快速地产生相同的结果。虽然仍是直接操纵可控点，但曲面造型工具删除了细节水平，使用户可以在曲面上直接操作。用户可以在曲面上用曲面面造型工具绘画。选择EditNURBS→SculptGeometryTool⍞可以打开通道盒。2020/2/23251、造型操作对于表面造型工具（SculptGeometryTool）而言，它具有四种造型操作方式：Push（推）、Pull（拉）、Smooth（平滑）、Erase（擦除）。（1）Push和Pull可以应用表面造型画笔工具（SculptSurfacesTool）在表面的法线方向上推动NURBS表面。表面会凹陷下去。拉表面同推表面的效果类似，只是方向相反。2020/2/2326（2）Smoothing（平滑）通过造型表面工具的绘画可以使表面变得平滑。（3）Erase（擦除）当用表面造型工具在表面上的某一区域进行擦除操作时，这一指定区域内的可控点错位会恢复。返回至上一次更新或烘焙擦除表面时的状态。默认的，用户必须手动更新NURBS表面。如果从来没有更新过擦除表面，则无论实施了多少笔划，则擦除过的区域返回至原表面状态。如果设置造型表面工具在实施每个笔划之后自动更新，则擦除区域返回到最后一个笔划所定义的表面。2020/2/23272.构建表面虽然当建模表面时，应保持等位线的数目为最小，但等位线越密集，就可以得到越精确的变形效果。3.构造历史当用户使用构造历史创建表面时，原始曲线和表面将会保持一种链接关系。这就意味着用户在编辑结构曲线的同时会影响表面。当用户造型带着构造历史表面时，Maya会减慢执行速度并且如果用户改变历史时会出现意想不到的后果。如果不需要构造历史，在造型前删除历史。选择表面和EditDeletebyTypeHistory可以删除表面。2020/2/23284.1.16使用“曲面编辑”工具编辑曲面在Maya2009中，我们使用EditNURBS→SurfacesEditing→SurfacesEditingTool来编辑曲面。（1）创建曲面；（2）选择EditNURBS→SurfacesEditing→SurfacesEditingTool，可打开一个操纵器；（3）移动操纵器手柄，可以改变曲面的形状。