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1、南京信息职业技术学院毕业论文 题 目: 论3D模型的技术与应用 系 部: 数码艺术学院 专业年级: 影视动画（游戏艺术设计）2009级 姓 名: 纪杰 学 号: 90962Y15 指导教师: 邵向前 2012年04月5日论3D模型的技术与应用摘 要所谓三维设计就是利用电脑进行设计与创作，以产生真实的立体场景与动画。对3DMAX的接触才知道3DMAX是一个广泛应用于游戏开发、后期制造、影视特效及专业视觉设计领域的一款功能强大的三维设计软件，它是集专业建模、动画、渲染一休的三维解决方案。特别是3DMAX以其强大的功能卓越的表现力被广大电脑设计人所睛睐，成为当今较热门的设计软件。 关键词：3D 建模
2、 游戏开发 影视特效 3 D model of the technology and applicationPick toThe so-called 3 d design is to use the computer to carry on the design and creation, to create real three-dimensional scene with animation. 3 DMAX contact to just know 3 DMAX is a widely used in the late game development, manufacturing, an
3、d video effects and professional visual design field a powerful 3 d design software, it is a professional modeling, animation, rendering the rest 3 d solution. Especially 3 DMAX with its powerful function is outstanding expression by general computer designer have eye lai, now became a popular desig
4、n software. Keywords: 3 D modeling game development video effects 目录1 3D的含义2 3D模型的技术2.1前期准备2.2生成实体2.3实际操作2.3.1创建2.3.1.1命令面板2.3.1.2命令面板修改2.3.1.3选择按钮2.3.1.4门和窗2.3.1.5梯和栏杆2.3.1.6门檐2.3.1.7房顶2.4修改2.4.1修改屋顶2.4.2修改栏杆3 3D技术在影视广告中的应用4 3D技术在网络游戏中的应用 5 3D技术发展前景分析1、 3D 的含义 D是英文单词Dimension的字头，3D就是三维空间，国际上以3D电影来表
5、示立体电影。要了解立体电影的原理，首先要了解人眼观察事物的过程。人眼在观察外界物体时，不仅能看到物体的外形，还能够辨认物体的距离、物体之间前后位置和取向等，这与人眼的三维视觉特性有关。人们可以通过物体的近大远小、近明远暗、前后遮挡以及光线阴影等关系来感知物体影像，很多图片和绘画作品就是利用这一特点让观众在平面作品上产生强烈的立体感。由于两眼具有约65毫米的瞳距，因而人们用双眼观察物体时，物体在左右两眼视网膜上的成像是略有差别的，即双眼视差。1839年，英国科学家查理惠斯顿爵士根据这个原理”发明了一种立体眼镜，让左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果，这就是今天3D眼镜的原理。人在观察外界物体时，
6、左右眼各看见三维景物的左侧和右侧的细节，在视网膜上形成有水平视差的两个相似的二维像，这两个二维像经过复现，就形成了三维立体图像。立体电影就是模拟人眼三位图像形成的过程，先把左右眼的单眼图像分别记录下来，通过放映机和相应的立体放映设备，让观众左右眼分别看到相应的单眼图像，再通过大脑复现成三维图像。在技术上，就是要实现左右双画面放映并分别映入观众的左右眼。2、3D模型的技术2.1前期准备。在作图之前首先要确定所用的单位是毫米，然后用Shift+I将CAD导入3DMAX中。将导入的CAD图形移动到世界坐标（0，0，0），然后全选导入的线将其群组为底图，冻结底图。接着调入其他的CAD平面。打开二维捕捉
7、，将捕捉点设置为垂直和中点，这样便于前期绘图操作。将导入的图层外轮廓叠放在一起，然后将上面图层在TOP图中沿Y轴移动作为参考。同理导入建筑的各立面图，将其群组，使其外轮廓线与平面外轮廓对齐，再冻结，作为参考。沿X轴90旋转立面。如果发现无法捕捉到冻结后的点的话，一定要查看捕捉设置。2.2生成实体。有了底图的帮衬，在上面拉墙体就极为容易了，这时候重要的是要保证新建的墙体的面最少，计算量尽可能的少。最好是重新用线妙出平面墙的形状，这样画出来的线才是各整体。此时，注意要将“Start New Shape”后面的对号勾掉，画出的线才可能是整体的。然后给墙体体线添加”Extrude”命令，设置建筑的外墙
8、宽度370mm或240mm.同时为了节省面，立面的窗框也作为整体处理。这时候给强体赋上材质。3D建模过程中有很多的细小构件，一定要在每建完一个模型后都即使的给它赋上材质，同时每个材质在材质球上最好都标上名字，将来如果需要进一步调整，就可以选择材质球，将使用同一材质的物体选出来，通过AltW键来对单独视窗里的物体进行编辑。在确定修改之后，对使用同一材质的物体添加editable mesh命令，进行塌陷处理为同一物体，这样就可以尽可能的减少面与线的运算，提高效率。但是塌陷命令是不可逆的，使用的时候一定要谨慎。2.3实际操作2.3.1创建2.3.1.命令面板击创建命令面板中单击“图形”按钮，“创建”
9、选择“线”按钮。利用创建二维图形在顶视图描绘出建筑所在定的位置以及大小。2.3.1.2 创建面板单击创建面板，单击“几何体”按钮，进入“标准基本体”创建面板单击“长方体”按钮，在“顶视图”刚创建好二维图形（平面图），照大小位置拉出几何体，其它照样拉好2.3.1.3 命令面板修改选择命令面板，单击“修改”按钮，打开修改面板设置长方体的参数，在这里主要设置高度即可，为了方便修理在每一个几何体都给予一个名称。因此先来设置房1的高度参数，（自己认为合适即可）。2.3.1.4选择按钮单击“选择按钮”，选择顶视图的的房2几何体；照前步骤一样来设置几何体的高度。这样房2，房3的几何体基本上已经设置好了，再来
10、设置后面的几何体，创建好之后，下一步来设置屋顶；单击“创建面板”“标准基本体”“长方体”在顶视图拉出比房稍微大一点的形状。单击工具栏中的“选择并移动”工具按钮在左视图往上移动到合适的高度。2.3.1.5 门和窗设置门和窗，首先在前视图预设门和窗的大小位置；先来创建门，单击“长方体”创建两条长方体作为“门的柱子”再选择“长方体”中间拉出门的大小，到时再附予合适的材质；窗的做法跟门的做法是大同小异的。2.3.1.6梯和栏杆 在顶视图创建梯和栏杆先在房2的一个角创建一个圆柱体；单击“创建面板”“圆柱体”创建圆柱作为栏柱，再单击“长方体”创建比圆柱大一点，作为护手栏。选择“长方体”在房2跟房3相交角的
11、距离作为梯子。2.3.1.7 门檐做好门和窗之后，再来做门檐，在门的前位置创建二块“长方体”作为地板；单击“球体”按钮在适当的位置创建两个圆球；再单击“圆柱体”按钮在圆球上创建两根“圆柱体”作为柱子，再给柱子撑上两块平板，单击“创建面板”在顶视图创建几何体作为平板；单击“选择并移动”按钮移好位置；在上面创建一个屋顶，为了简便我用“四棱锥”来创建，选择创建面板：“标准基本体”“四棱锥”在顶视图创建屋顶。在这些简单的基本模型创建好后，再回到基本标准体的几何体；对这些几何体进行修改。2.3.1.8 房顶在顶视图创建一个比房1销大一点的长方体单击“选择并移动”工具，将长方体移到房1 的前下半销进一点（
12、这样是为了将房1销减去一点，分为两层），单击房1选择“命令面板”在“模型分类下拉列表框”中选择“复合类型”卷展栏中单击布尔按钮，在“参数”卷展栏，在“操作”选项区中选中“差集”（A-B）单选按钮；在“拾取布尔”卷展栏中单击“拾取操作对象B”按钮，将鼠标移至视图中单击长方体。做好下半层，再照样做好上半层，这样就可以清晰看出上下两层的距离。再在中间房檐上进一点创建一个刚好与房1高的长方体再在上面创建多一个长方体作为房檐二层的房顶。 2.4 修改 2.4.1 修改屋顶 单击“创建面板”“选择模型分类下拉列表框”，单击“扩展基本体”单击“正多边形”按钮，在房前面左右两边创建一个刚好一层的“正多边形”，
13、单击“选择并移动”按钮把正多边形移到房二层一角；移到时适当即可。再选择房，在创建面板；“模型分类下拉列表框”选择“复合运算”“对象类型，单“布尔”按钮，在参数卷展栏的操作选择，差集“（A-B）单选按钮，在“拾取布尔”卷栏中单击“拾取对象”按钮，将鼠标指针点击视图中的“正多边形”这样看起来两边的角就不那么平了，由于此建模有些需要平角的地方，做法都是由此类似，这里就不多讲了，做好这些之后，再来看屋顶的长方体怎么修改成“类似亭式”的屋顶，先来看房上面几何体（长方体）先在修改面板中，在修改参数中修改成合适的高度；单击选择工具选中它，在“命令面板”单击“修改”按钮，打开“修改面板”在“修改器列表”下拉列
14、表框中单击“编辑网格”选项，在“选择”卷展栏中单击顶点按钮或者（在单击参数卷展栏中的加号弹出），选择“顶点”进入顶点次物层层级，然后在上面选择左边（或按ctrl键）选择左边的两点，可以看出两点变成红色，说明选中了；在工具栏中单击“选择并缩放按钮。当几何体有圆框时，进入缩放编辑状态，当把鼠标指向视图中，鼠标变成三角形时，按住鼠标不放，往下拉这时会看见两点在靠拢，当两点相粘时就可以了，就发现几何体产生的变化。做好之后，再选择其右边上面两点，照刚才的做法就可以做出两边相同的屋顶了，这样房就做好了，处理房1好之后，再来修改房檐屋顶，做法跟房1做法基本类似，只不过在移动的时候“选择并缩放”之后，再单击工
15、具栏中的“选择并移动”把上面前两点稍移出一点即可，前面看起来已经美观一点，因此在修改房5屋顶用到另一种方法，选择“长方体”对象，打开修改面板，然后在修改器堆栈中单击鼠标右键，在弹出的快捷键菜单中选择“可编辑多边形”选项，将立方体对象转化为多边形对象；制作多边形对象之后,还需要进一步对多边形对象编辑；先在“修改”面板中修改高度分段为2段，再在“修改”面板对象的选择卷展栏中单击多边形，按钮进入多边形次级模型，选择上面的面，按空格键销定，展开“编辑多边形”卷展栏，单击“挤出”右侧的矩形按钮，在弹出的对话框中设置“挤出类型”为“组”拉出高度（适当即可）单击确定，用鼠标右键单击主工具栏中的“选择并均匀缩
16、放”按钮在弹出的窗口，在“偏移世界”选项区的数值框中输入（适当的值）按Enter 键确定。类似用这两种方法做好其他屋顶。 2.4.2 修改栏杆 选择原在创建栏杆的“圆柱体”，（利用最方便“对象的复制”功能创建同样的圆柱体作为栏杆）单击主工具样中的“选择并移动”按钮，在按住键盘上Shift键的同时拖动鼠标移动“圆柱体”此时屏幕弹出“克隆选项”对话框，在“副本数”数值框中输入适当参数，单击确定按钮；依这样把房2跟4用栏杆连起来，单击创建面板“长方体”来创建栏杆的护手栏，选择长方体按钮，在前视图创建比圆柱稍大一点，作为护手栏；打开“修改”面板在，修改器列表；下拉列表框中选择“弯曲”先项，在“修改器堆
17、栈”中展开“弯曲”选项，进入“中心”次物体层级，在“参数”卷展栏中设置弯曲90度，弯曲轴向为Y轴，限制范围上限和下限分别为1.2，0就可看出在屏幕上的变化，再在选择列表中选择“编辑网格”“多边形”单击长方体向着房2 一角的一面，选择工具栏“选择并旋转”然后将这个面向下旋转；再拉伸；照这样的办法就可以把房2跟房3连起来的栏杆做好了，再利用“编辑网格”的方法做出简单的梯子，（用以上所讲的几种方法来修改其它的地方）。3、3D技术在影视广告中的应用 目前,欧美一些发达国家在三维影视广告设计方面的应用已经相当成熟了,而三维影视广告设计在我国的发展时间并不是很长,技术发展上同一些发达国家相比也有很大差距,
18、但我们也可以感觉到,我国现在三维影视广告设计的发展势头非常迅猛,设计公司越来越多,近几年的广告设计中采用计算机三维技术的也更多了,但与其相反的是,对于这方面的理论研究却相对匮乏,极少有相关课题研究的书籍和文章,纯技术性书籍占大多数,对于发展思路却鲜有人进行整理和总结.计算机三维技术在影视广告中的运用可以分成好几类,按三维技术在影视广告设计中的运用比例的不同可以分为全计算机三维影视广告设计和部分计算机三维影视广告设计;按计算机三维影视广告设计应用技术特点分,可以分为计算机三维特效影视广告设计和计算机三维动画影视广告设计。4、3D技术在网络游戏中的应用 网络游戏近几年的发展史有目共睹的，据有关数据
19、显示，美国网络游戏业已连续四年超过好莱坞电影业，成为美国最大的娱乐产业，游戏用其新鲜、刺激、连续的竞争力与电影、音乐共分一杯羹，甚至超越电影、音乐的影响力成为现代青少年生活的最重要娱乐方式。从早期七十年代的红白机时代开始，游戏的发展历经十六和三十二位游戏两个时代，自索尼和世嘉的PS和土星等32位游戏机发售后，三维游戏逐渐取代了二维游戏的地位，成为了市场上的主流。游戏从二维到三维的转变，带来了游戏娱乐性和真实性的重大突破，真实的三维场景角色和灵活的视角为玩家提供了一种更直观精细、更接近真实世界的认知方式，从而使玩家在游戏世界中产生更为真切的临场真实感，诱使广大心智尚不成熟的青少年，就此沉迷游戏世
20、界，甚至不能自拔。互联网的出现为三维游戏提供了一个全新的载体和平台，不同地方的玩家可以在线同时玩同一个游戏，他们可以在网络游戏里自建战队，及时沟通交流。5、3D技术发展前景分析 随着软件不断的升级和计算机运算速度的跃进，可以预见3D技术在电影中起着越来越重要的作用，从二维电影到三维技术的应用，从替身演员与特技的合成到大量应用3D虚拟技术，变形金刚、星球大战等一大批电影对于3D技术的依赖，还有3D技术天然的不可盗版性，3D技术将会有更加美好的明天。尽管好像一夜之间，整个好莱坞都在为3D电影疯狂，可电影人和制片公司老总们都承认，要完全掌握3D技术，还需要长时间的努力。“其实，我们才刚刚度过将3D技
21、术视作障碍的阶段。”曾打造3D电影大战外星人的梦工厂动画3D部门的负责人菲尔麦克奈利说：“过去100年里，人们都在探索如何制作2D电影。”他说，过去电影制作的核心理念就是如何将立体的世界呈现在二维的银幕上。“作为电影人，在以3D方式思考这方面，我们太缺乏经验，就好像画画的人突然去搞雕塑。”3D技术推动全球电影、电视、3D硬件设备行业飞速发展，引爆3D狂潮，但仍然存在一些缺陷如：观众需佩戴眼镜观看3D电影，产生不舒适感，是3D电影延长生命力不容忽视的技术革新环节；放映系统和眼睛造价成本太高，致使大多数影院仅有一个3D放映厅，并且导致3D电影票价高于传统电影；“视觉热点”寥寥无几，在正面角度、大景
22、深、纵深场面调度、视点置换以及清洁设置方面显然还处于探索阶段，立体性与拟真性、参与性和互动性都还发挥不够，虽然3D电影符合当下电影文化由叙事向奇观的转型，但一味追求视觉热点和奇观效果，是一种激进的行为，应该注重叙事特性和器官特性双管齐下。另外，技术永远是为电影内容服务的。不论3D技术再怎么光线耀目，如果一部电影的内容不能扎实的架构住，那么在若干年之后，观众对这部电影的印象可能仅仅只是当时的立体效果，而不是影片的内在涵义。参考文献：【1】 电脑报 3ds Max 2012中文版多功能教材2010年 【2】 中国电影报 3D电影：电影的第四次革命？ 2009年 【2】 电影评介 3D在电影中的应用 【3】 电脑报 引领3D赚钱新时代 2010年 【4】 当代电影 数字3D立体电影的技术与发展高五峰 2010年