3ds Max 案例教程 (第2版)

本书是高职高专省级精品课程、省级示范院校优质课程配套教材，系作者在总结多年教学经验的基础上，根据职业教育的特点，以提高应用能力为目的而编写的。本书通过大量的案例讲解，全面系统地介绍了使用3ds Max 2011中文版软件在计算机上快速创建3D模型与输出照片级真实感的静止图像的操作方法和技巧。其内容主要包括认识中文版3ds Max 2011软件、文件操作和对象的使用、基本三维物体的创建与编辑、基本平面对象的创建与编辑、三维物体的编辑修改、高级建模、材质与贴图、布置场景灯光效果、为场景添加摄影机、渲染输出、动画制作与渲染输出基础知识和动画制作案例等。本书在内容设计上以基础宽泛、应用具体为原则，在内容编排上遵循由浅入深、理论联系实际的原则，且本书所选案例都针对特定的功能和使用技巧而设计，具有一定的代表性，制作过程翔实、方法实用，图文并茂、通俗易懂，可操作性强，具有较强的实践性。

本书面向从事三维设计的初、中级用户，可以作为高职高专院校的图形图像制作专业、电脑艺术设计专业、动漫设计与制作专业、建筑设计专业和计算机专业的三维制作教材，也可作为广告设计、建筑可视化以及动画设计与制作人员的自学和参考用书或社会培训教材使用。

目    录

第1篇：3ds Max基础知识与建模篇

第1章  认识3ds Max 2011 1
1.1  3ds Max基本功能 1
1.2  3ds Max 2011的运行环境 2
1.3  3ds Max 2011的安装与激活 2
1.4  3ds Max的工作界面 3
1.4.1  工作窗口概览 4
1.4.2  标题栏、菜单栏与主工具栏 6
1.4.3  命令面板 7
1.4.4  视图窗口与视图控制区 8
1.4.5  动画记录控制区 8
1.4.6  状态栏 9
1.5  界面的定制与调用 9
1.6  快捷键的定制 12
1.7  系统单位设置 13
本章小结 14
实训作业1：软件安装及界面定制 14
第2章  文件操作和对象的使用 15
2.1  文件操作 15
2.1.1  3ds Max 支持的文件类型 15
2.1.2  文件的打开、保存与合并 16
2.2  对象的创建与修改 17
2.2.1  对象的创建方法 17
2.2.2  修改对象的参数 18
2.3  对象的选择 20
2.3.1  对象的选择方法 20
2.3.2  组 21
2.3.3  选择集 22
2.4  对象的变换 22
2.4.1  坐标系的变换 22
2.4.2  对象轴心点的变换 24
2.4.3  对象的移动、旋转和缩放
变换 25
2.4.4  阵列、对齐和镜像命令 26
2.5  准确绘图功能的应用 29
2.5.1  变换的键盘输入 29
2.5.2  绘图中的捕捉 30
2.5.3  增量捕捉 30
2.5.4  使用捕捉变换对象练习 31
本章小结 31
实训作业2： 文件及对象的变换操作 32
第3章  基本三维物体的创建与编辑 33
3.1  创建标准几何体 33
3.1.1  桌子的创建 37
3.1.2  桌上标准几何体的创建 39
3.1.3  平面基本体(地平面)的创建 45
3.2  扩展基本体的创建与修改 46
3.2.1  沙发的创建 47
3.2.2  电脑桌的创建 52
3.2.3  衣柜的创建 56
3.3  建筑模型的创建 59
3.3.1  门的创建 59
3.3.2  窗的创建 60
3.3.3  楼梯的创建 61
本章小结 64
实训作业3：标准基本体和扩展基本体
的创建与组合 64
第4章  基本平面对象的创建与编辑 65
4.1  创建基本的平面对象 65
4.1.1  创建二维图形对象 66
4.1.2  二维图形的调整 67
4.2  二维图形的编辑 71
4.2.1  连接与分离二维图形 71
4.2.2  二维图形顶点和线段的
修改 73
4.3  由二维图形生成三维造型的常用
方法 78
4.3.1  使用“车削”修改器 78
4.3.2  使用“挤出”修改器 81
4.3.3  使用“倒角”修改器 83
4.3.4  使用“倒角剖面”修改器 85
4.4  使用“放样”技术生成复合对象 86
4.4.1  “放样”技术的操作要点 87
4.4.2  “放样”技术的应用实例 87
本章小结 102
实训作业4：二维图形及由二维图形
生成三维图形 103
第5章  三维物体的编辑修改 104
5.1  常用修改器命令的使用 104
5.1.1  锥化修改器 104
5.1.2  扭曲修改器 105
5.1.3  弯曲修改器 107
5.1.4  FFD修改器 110
5.1.5  面挤出修改器 113
5.2  三维物体的布尔运算 114
5.3  对象类型转化修改器 117
5.3.1  编辑样条线修改器 117
5.3.2  编辑多边形修改器 118
5.3.3  编辑网格修改器 120
5.3.4  编辑面片修改器 120
5.4  网格平滑修改器 120
5.5  晶格修改器 121
本章小结 122
实训作业5：三维物体的编辑修改 122
第6章  高级建模 124
6.1  多边形建模 124
6.2  面片建模 160
6.3  网格建模 163
6.4  NURBS建模 166
本章小结 175
实训作业6：高级建模技术 176

　　
第2篇：材质与贴图篇

第7章  材质与贴图 177
7.1  材质、贴图与材质编辑器的概念 177
7.1.1  材质编辑器的使用 177
7.1.2  材质类型 180
7.1.3  冷材质和热材质 181
7.1.4  为对象添加材质 182
7.2  贴图 182
7.2.1  贴图类型 182
7.2.2  贴图坐标 182
7.3  材质与贴图的应用 183
7.3.1  标准材质的使用和自定义
材质 183
7.3.2  光线跟踪材质 195
7.3.3  建筑材质的使用 207
7.3.4  无光/投影材质 208
7.3.5  复合材质的使用和自定义
材质 209
7.4  材质库的使用 219
7.4.1  保存材质 219
7.4.2  材质库的使用 221
7.5  UVW贴图修改器 222
本章小结 226
实训作业7：材质综合应用 227

　　
第3篇：环境设置与效果图渲染输出篇

第8章  布置场景灯光效果 228
8.1  标准灯光的使用 229
8.1.1  泛光灯 229
8.1.2  目标聚光灯 234
8.2  光度学灯光的使用 237
8.3  IES太阳光的使用 243
本章小结 245
实训作业8：灯光综合应用 245
第9章  为场景添加摄影机 246
9.1  摄影机的类型及使用方法 246

9.2  摄影机的应用 249
本章小结 250
实训作业9：为场景添加摄影机 251
第10章  渲染输出 252
10.1  快速渲染 252
10.2  渲染设置 254
10.3  渲染输出文件 261
本章小结 266
实训作业10：渲染综合实训 266

　　
第4篇：动画制作与渲染输出篇

第11章  动画制作与渲染输出
基础知识 267
11.1  动画的制作原理 267
11.2  动画的分类 268
11.3  动画的制作流程 269
11.4  动画的渲染与输出 269
本章小结 273
实训作业11：动画制作流程以及动画
的渲染输出 273
第12章  动画制作案例 274
12.1  关键点动画与轨迹视图调整 274

12.2  路径变形动画与轨迹视图调整 283
12.3  路径约束与表达式控制器动画 292
12.4  材质参数变化及切片修改器动画
设置 301
12.5  reactor工具 305
12.6  空间扭曲与粒子系统及环境与
镜头特效 308
本章小结 333
实训作业12：动画设计与制作综合
实训 333
参考文献 335
　　
　　
　　
　　
　　

　　

　　
　　
　　
　　
　　

　　
　　
　　

前    言
　　3ds Max 是Autodesk公司开发的专业建模、动画和效果图制作软件。它不但是影视和广告设计领域的强有力工具，同时也是建筑外形设计和产品外形设计领域的选择。通过相机和真实场景的匹配、声音效果的设计、场景中任意对象的修改、高质量的渲染工具和各种特殊效果的组合，可在计算机上快速创建专业品质的 3D 模型、照片级真实感的静止图像以及电影品质的动画，是当今运行在PC上畅销的三维动画和造型建模软件。3ds Max目前已广泛应用于建筑设计、广告、影视、工业设计、游戏设计、多媒体制作、辅助教学以及工程可视化等领域。
　　本书的编写考虑到目前各类院校机房配置情况和软件运行的稳定性，以Autodesk公司的3ds Max 2011中文版为基础，概要介绍了3ds Max 2011的基本功能和操作方法，通过大量案例引导，重点讲解了基础建模、模型的修改编辑、高级建模、材质与贴图、布置场景灯光效果、为场景添加摄像机和渲染输出等方面的操作方法与技巧。
　　全书分为4篇共12章，具体介绍如下。
　　第1章介绍3ds Max 2011中文版软件的安装与激活、工作界面及界面的定制与调用。
　　第2章介绍3ds Max 2011文件的打开、保存与合并方法，并简述了创建、修改、选择对象的工具及命令。
　　第3章通过实例介绍三维标准基本体、扩展基本体及建筑模型门、窗和楼梯的创建方法。
　　第4章通过实例介绍二维图形的创建与编辑，以及由二维图形生成三维图形的各种常用方法与技巧。
　　第5章通过实例介绍常用的三维物体的编辑修改命令及布尔运算操作与应用。
　　第6章通过实例介绍高级建模：多边形建模、面片建模、网格建模和NURBS建模技术。
　　第7章介绍材质与贴图方面的知识，具体介绍材质编辑器的使用、材质库的创建与使用，并通过实例介绍各种材质的设置与使用技巧。
　　第8章通过实例介绍3ds Max标准灯光和光度学灯光的使用及IES太阳光的使用和设置技巧。
　　第9章通过实例介绍为场景添加摄像机的方法。
　　第10章配合实例介绍利用快速渲染工具和高级渲染工具完成场景渲染输出的操作。
　　第11章介绍了3ds Max动画制作原理、流程与渲染输出基础知识。
　　第12章配合实例介绍了3ds Max各类动画的制作方法。
　　本教材以3ds Max 2011中文版软件环境介绍相关内容的操作，其他版本软件相关内容的操作与本教材类同。本书可作为三维设计和中文版3ds Max的自学教程，也可以作为电脑美术相关领域的教学用书。
　　本书由省级精品课程、省级示范院校建设优质课程“3ds Max操作基础”课程负责人、主讲教师马艳秋教授主持编写。由马艳秋、王锐东任主编，张涵义、高润月、张美芝和王雅娟任副主编。参加本书编写的还有苏雅、袁永春、阿荣、傅丽玲和刘雅丽老师。编者旨在奉献给读者一本实用并具有特色的教材，但由于水平有限，书中难免还存在一些错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
　　
　　编    者

　　

　　
　　
　　
　　
　　

　　
　　
　　

第2章  文件操作和对象的使用
知识要点：
3ds Max 2011文件的操作(打开、保存及合并文件等)，对象的创建、修改、选择和变换，以及准确绘图功能的应用。
能力目标：
熟悉打开、保存及合并文件等操作方法，学会创建简单的几何对象，熟练掌握选择和变换对象的方法，以及修改对象参数的方法。

2.1  文 件 操 作
3ds Max 2011的文件处理命令都位于标题栏中，单击应用程序按钮 ，弹出下拉菜单，如图2-1所示。这些命令用于创建、打开、合并和保存场景，导入和导出其他格式的三维文件，查看二维图像文件，显示或更改场景文件属性，退出3ds Max 2011等操作。单击这些命令，弹出相应的对话框后，就可以对文件的参数进行设置了。
 
图2-1  中文版3ds Max 2011的文件菜单
2.1.1  3ds Max 支持的文件类型
在3ds Max 2011的工作界面中，单击标题栏中的应用程序按钮 ，选择“打开”命令，在弹出的“打开文件”对话框中可以加载场景文件(max文件)、VIZ渲染文件(drf文件)或角色文件(chr文件)；选择“导入”命令，在弹出的“选择要导入的文件”对话框中可以加载或合并不是3ds Max场景文件的几何体文件，例如AutoCAD DWG文件、3D Studio图形文件格式、Lightscape文件和Adobe Illustrator(AI)文件等，如图2-2所示。
 
图2-2  3ds Max 2011导入的文件类型
2.1.2  文件的打开、保存与合并
1. 打开文件
3ds Max 2011打开文件的操作与其他应用软件类似，即在工作界面中单击标题栏中的应用程序按钮 ，选择“打开”命令(或按Ctrl+O快捷键)，在弹出的“打开文件”对话框(见图2-3)中选择要打开的文件，再单击“打开”按钮即可。在3ds Max 2011中，一次只能打开一个场景文件。
 
图2-3  “打开文件”对话框
2. 保存文件
保存文件，即在工作界面中单击标题栏中的应用程序按钮 ，选择“保存”命令(或按Ctrl+S快捷键)，对于新创建的场景，会弹出“文件另存为”对话框(中文版3ds Max 2011为3ds Max 2011安装目录下的screen文件夹)，在该对话框中选择文件要保存到的路径，并为场景命名即可。而“另存为”命令，可以用另一个新文件名保存当前场景文件。
 
3. 合并文件
合并文件，即允许用户从另外一个场景文件中选择一个或多个对象放置到当前的场景中。例如，将其他场景文件中的家具模型合并到一个室内场景中的具体操作步骤如下。
(1) 打开一个室内场景文件。
(2) 在工作界面中单击标题栏中的应用程序按钮 ，选择“导入”|“合并”命令，在弹出的“合并文件”对话框中选择要合并的场景文件，并单击“打开”按钮。
(3) 选择一个或多个要放置到场景中的对象，然后单击“确定”按钮即可。
注意：“合并”命令，只能合并场景文件(max文件)和角色文件(chr文件)。
2.2  对象的创建与修改
在3ds Max中创建的任何物体都可以称为对象。“创建”命令面板将所创建的对象种类分为7个类别。每一个类别都有自己的按钮。每一个类别内可能包含几个不同的对象子类别。使用下拉列表框可以选择对象子类别，每一类对象都有自己的按钮，单击该按钮即可开始创建。
在“创建”命令面板上方的7个按钮图标分别用来创建几何体、图形、灯光、摄影机、辅助对象、空间扭曲和系统，如图2-4所示。
 
图2-4  “创建”命令面板
每个图标下方都有一个下拉列表框，包括了各种类型的选项，每一个选项都有自己的参数卷展栏。默认情况下，启动3ds Max 2011后显示的是“创建”命令面板中几何体图标下的下拉列表框中的“标准基本体”选项及其参数卷展栏。
2.2.1  对象的创建方法
对象的创建有以下两种方法。
(1) 在“创建”命令面板上单击对象类别和类型，然后在视口中单击或拖动来定义对象的创建参数，这样就可以创建对象。
(2) 在“创建”菜单中选择对象类别和类型，然后在视口中单击或拖动来定义对象的创建参数，这样也可以创建对象。
下面通过练习，来介绍创建对象的一般方法。
【练习2-1】 创建一个茶壶和一个长方体
具体的操作步骤如下。
(1) 在“创建”命令面板中单击“几何体”图标，然后在“几何体”图标下的下拉列表框中选择“标准基本体”选项。
(2) 在“对象类型”卷展栏中单击“茶壶”按钮。然后在顶视口中拖动鼠标，创建一个茶壶。
(3) 在“对象类型”卷展栏中单击“长方体”按钮。在顶视口中拖动鼠标，创建长方体的底，然后释放鼠标左键，向上移动，并单击鼠标左键确定长方体的高度。
这样，在场景中我们就创建了一个茶壶和一个长方体，如图2-5所示。在创建过程中，注意观察参数卷展栏中各参数值的变化。
 
图2-5  创建茶壶和长方体对象 
用同样的方法可以在场景中创建其他类型的对象，如图形、灯光和摄影机等。