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1 第 1 章 3DS MAX 软件基础

3DS MAX 动画角色和场景设计 3D Studio Max, 常简称为 3DS MAX 或 MAX, 是 Autodesk 公司开发的基于 PC 系统的三维动画渲染和制作软件,3DS MAX 2010 的启动界面如图 1-1 所示 3DS MAX 首先运用在计算机游戏的动画制作中, 后进一步开始参与影视片的特效制作, 制作的游戏主要有古墓丽影帝国时代后天 ; 电影有角斗士碟中谍 2

2 3DS MAX 动画角色和场景设计 3D Studio Max, 常简称为 3DS MAX 或 MAX, 是 Autodesk 公司开发的基于 PC 系统的三维动画渲染和制作软件,3DS MAX 2010 的启动界面如图 1-1 所示 3DS MAX 首先运用在计算机游戏的动画制作中, 后进一步开始参与影视片的特效制作, 制作的游戏主要有古墓丽影帝国时代后天 ; 电影有角斗士碟中谍 2 骇客帝国星战前传等图 1-1 3DS MAX 2010 启动界面拥有强大功能的 3DS MAX 被广泛地应用于电视及娱乐业中, 比如片头动画和视频游戏的制作, 深深扎根于游戏玩家心中的劳拉角色形象就是 3DS MAX 的杰作它在影视特效方面也有一定的应用而在国内发展相对比较成熟的建筑效果图和建筑动画制作中,3DS MAX 的使用率更是占据了绝对的优势根据不同行业的应用特点, 对 3DS MAX 的掌握程度也有不同的要求, 在建筑方面的应用相对来说局限性要大一些, 它只要求单帧的渲染效果和环境效果, 只涉及比较简单的动画 ; 片头动画和视频游戏应用中动画占的比例很大, 特别是视频游戏对角色动画的要求要高一些 ; 影视特效方面的应用则把 3DS MAX 的功能发挥到了极致另外,3DS MAX 还广泛应用于广告工业设计多媒体制作及辅助教学等多个领域 1.1 快速入门软件界面介绍启动 3DS MAX 后, 显示软件的主界面, 如图 1-2 所示界面分别由标题栏菜单栏主工具栏命令面板动画播放视图控制动画关键点动画时间栏坐标输入栏帮助与提示栏脚本输入栏视图操作区等组成 1. Views( 视图 ) 3DS MAX 用户界面的最大区域被分割成四个相等的矩形区域, 称之为 Views( 视图 ) 视图是主要工作区域, 每个视图的左上角都有一个标签, 在启动 3DS MAX 后默认的四个视图的标签是 Top( 顶视图 ) Front( 前视图 ) Left( 左视图 ) 和 Perspective( 透视图 ) 每个视图都包含垂直线和水平线, 这些线组成了 3DS MAX 的主栅格主栅格包含黑色垂直线和黑色水平线, 这两条线在三维空间的中心相交, 交点的坐标是 X=0 Y=0 和 Z=0, 其余栅格都以灰色显示 Top Front 和 Left 视图显示的场景没有透视效果, 这就意味着在这些视图中同一方向的栅格线总是平行的, 不能相交, 如图 1-3 所示 Perspective 视图类似于人的眼睛和摄像机观察时看到的效果, 视图中的栅格线是可以相交的 2

Tools( 工具 ) Group( 组 ) Views( 视图 ) Create( 创建 ) Modifiers( 修改器 ) Reactor( 动力学 )

3 图 1-2 主界面顶视图前视图左视图透视图图 1-3 3DS MAX 默认的四个视图 2. Menu Bar( 菜单栏 ) 用户界面的最上面是菜单栏, 如图 1-4 所示菜单栏由 14 个菜单项组成, 它们分别是 File( 文件 ) Edit( 编辑 ) Tools( 工具 ) Group( 组 ) Views( 视图 ) Create( 创建 ) Modifiers( 修改器 ) Reactor( 动力学 ) Animation( 动画 ) Graph Editors( 图标编辑器 ) Rendering( 渲染 ) Customize( 自定义 ) MAXScript( 脚本语言 ) Help( 帮助 ) 图 1-4 菜单栏 3 第章3DS MAX 软件基础

4 3DS MAX 动画角色和场景设计 3. Main Toolbar( 主工具栏 ) 菜单栏下面是主工具栏, 如图 1-5 所示它包含一些使用频率较高的工具, 例如变换对象的工具选择对象的工具捕捉和对齐工具等下面介绍主工具栏中各工具的功能图 1-5 主工具栏 : 撤销 / 重做 : 选择并链接 : 取消链接选择 : 绑定到空间扭曲 : 选择过滤器列表 : 选择对象 : 从场景选择 : 选择区域弹出按钮 : 窗口 / 交叉选择的切换 : 选择并移动 : 选择并旋转 : 选择并缩放 : 参考坐标系 : 使用中心弹出按钮 : 选择并操纵 : 键盘快捷键覆盖切换 :2D 捕捉 2.5D 捕捉 3D 捕捉 : 角度捕捉切换 : 百分比捕捉切换 : 微调器捕捉 : 编辑命名选择集 : 命名选择集 : 镜像 : 对齐弹出按钮 : 层管理器 : 曲线编辑器 ( 打开 ) : 图解视图 ( 打开 ) : 材质编辑器 : 渲染设置 : 渲染产品 : 限制到 X 轴 : 限制到 Y 轴 : 限制到 Z 轴 4

5 : 限制到 XY 平面 : 捕捉使用轴约束切换 : 层管理器 : 层列表 : 创建新层 : 将选择添加至当前层 : 选择当前层中的对象 : 将当前层设置为选择层 : 捕捉到栅格交点, 默认情况下, 此捕捉类型处于启用状态, 快捷键为 Alt+F5 : 捕捉到对象的轴点, 快捷键为 Alt+F6 : 捕捉到网格对象的顶点或可以转换为可编辑网格的对象的顶点捕捉到样条线上的分段, 快捷键为 Alt+F7 : 捕捉沿着边 ( 可见或不可见 ) 或样条线分段的任何位置, 快捷键为 Alt+F10 : 捕捉到网格边的中点和样条线分段的中点, 键盘快捷键为 Alt+F9 注意使用 View( 视图 ) 菜单上的撤销视图更改和重做视图更改命令, 可以重置标准视图导航命令而不影响场景中的其他视口或几何体当右击视口标签时, 也可以在显示的菜单上找到这些命令或者使用快捷键 Shift+Z 执行撤销视图更改命令, 使用快捷键 Shift+Y 执行重做视图更改命令默认情况下, 捕捉不是启用状态可以在任何时候, 甚至变换中途按下 S 键来切换捕捉, 这样, 就可以将捕捉和自由放置组合到一起使用 4. Command Panels( 命令面板 ) 用户界面的右边是命令面板, 如图 1-6 所示它包含创建对象编辑几何体和创建动画需要的所有命令, 每个面板都有自己的选项集例如 Create( 创建 ) 命令面板包含创建各种不同对象 ( 例如标准几何体组合对象和粒子系统等 ) 的工具, 而 Modify( 修改 ) 命令面板包含修改对象的特殊工具 Create( 创建 ): 用于创建基本的物体 Modify( 修改 ): 用来修改和编辑被选择的物体 Hierarchy( 层级 ): 用来控制有关物体的层次连接 Motion( 运动 ): 用来控制动画的变换, 比如位移缩放轨迹等运动的状态 Display( 显示 ): 作用于控制并影响物体在视图中的显示状态, 图 1-6 命令面板比如隐藏物体或恢复被隐藏的物体 Utilitiew( 嵌入程序 ): 包含常规实用程序和插入实用程序, 也包括了动力计算等方面的程序 5. Viewport Navigation Controls( 视图导航控制按钮 ) 用户界面的右下角包含视图的导航控制按钮, 如图 1-7 所示使用这个区域的按钮可以调整各种缩放选项, 控制视图中对象的显示 Zoom( 放大 / 缩小 ): 放大或者缩小激活的视图图 1-7 视图导航控制按钮 Zoom All( 放大 / 缩小所有视图 ): 放大 / 缩小所有视图 5 第章3DS MAX 软件基础

6 3DS MAX 动画角色和场景设计 Zoom Extents 和 Zoom Extents Selected( 缩放到范围或者将选择的对象缩放到范围 ): 这个弹出按钮有两个选项第一个按钮是灰色的, 它将激活视图中的所有对象以最大的方式显示 ; 第二个按钮是白色的, 它只将激活视图中的选择对象以最大的方式显示 Zoom Extents All 和 Zoom Extents Selected All( 将所有视图缩放到范围或者将选择的对象在所有视图中缩放到范围 ): 这个弹出按钮有两个选项, 第一个按钮是灰色的, 它将所有视图中的所有对象以最大的方式显示 ; 第二个按钮是白色的, 它只将所有视图中的选择对象以最大的方式显示 Region Zoom( 区域缩放 ): 缩放视图中的指定区域 Pan( 平移 ): 沿着任何方向移动视图 Arc Rotate Arc Rotate Selected 和 Arc Rotate SubObject( 围绕场景弧形旋转围绕选择对象弧形旋转和围绕次对象弧形旋转 ): 这是一个有三个选项的弹出按钮第一个按钮是灰色的, 它围绕场景旋转视图 ; 第二个按钮是白色的, 它围绕选择的对象旋转视图 ; 第三个按钮是黄色的, 它围绕次对象旋转视图 Min/Max Toggle( 最小 / 最大化切换 ): 在满屏和分割屏幕之间切换激活的视图注意按住 Alt 键的同时按下鼠标左键在视口中拖动, 能够旋转视图此操作可使用当前的环绕模式, 而与环绕按钮是否激活无关也可以按下 Ctrl+R 组合键来激活环绕 6. Time Controls( 时间控制按钮 ) 视图导航控制按钮的左边是时间控制按钮, 也称为动画控制按钮, 如图 1-8 所示它们的功能和外形类似于媒体播放机中的按钮单击播放按钮可以播放动画在设置动画时, 按下自动记录关键帧按钮, 它将变红, 如图 1-9 所示, 表明处于自动动画记录模式, 这意味着在当前帧进行的任何修改操作将被记录成动画 ( 手动设置关键帧 ) 按钮需要配合 ( 设置关键帧 ) 按钮设置动画图 1-8 时间控制按钮图 1-9 动画记录模式 ( 到开始的帧 ): 单击该图标, 动画记录就回到 0 帧 ( 后入一帧 ): 单击图标, 可以使动画记录回到后面一帧 ( 前入一帧 ): 可以使动画记录到达前一帧 ( 播放动画 ): 单击它就会开始播放所设置的动画 ( 到结束帧 ): 单击图标, 动画记录就到达最后的帧 ( 设置关键帧 ): 单击图标, 为动画设置动画关键帧 ( 时间构造 ): 也叫时间配置器, 用来设定动画的模式和总帧数 7. Status Bar and Prompt Line( 状态栏和提示行 ) 时间控制按钮的左边是状态栏和提示行, 如图 1-10 所示状态栏由脚本输入坐标输入区对象锁定按钮帮助和提示行单位提示等组成, 是用于对视图中对象的编辑和处理 6

图 1-10 状态栏和提示行 : 选择锁定切换 : 相对 / 绝对变换输入 : 坐标显示 : 栅格设置显示 : 添加时间标记 1.1.2 创建对象的方法 1.

7 图 1-10 状态栏和提示行 : 选择锁定切换 : 相对 / 绝对变换输入 : 坐标显示 : 栅格设置显示 : 添加时间标记创建对象的方法 1. Create ( 创建 ) 面板单击 Create 按钮, 进入创建面板中, 如图 1-11 所示创建面板提供用于创建对象的控件, 这是在 3DS MAX 中构建新场景的第一步图 1-11 Create 面板创建面板将所创建的对象种类分为 7 个类别, 每一个类别有自己的按钮, 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创建面板提供的对象类别如下 : 几何体指场景的可渲染几何体有许多几何基本体, 如长方体球体和四棱锥 ; 也有许多高级几何体, 如布尔放样粒子系统以及门与楼梯 ; 以及 AEC 扩展对象, 如地形和栏杆 : 图形图形是 Spline( 样条线 ) 或 NURBS 曲线虽然它们能够在 2D 空间 ( 如长方形 ) 或 3D 空间 ( 如螺旋 ) 中存在, 但是它们只有一个局部维度可以为形状指定一个厚度, 以便于渲染, 但主要用于构建其他对象 ( 如阁楼 ) 或运动轨迹 : 灯光灯光可以照亮场景, 并且可以增加其逼真感有很多种灯光, 每一种灯光都可以模拟现实世界中不同类型的灯光 : 摄影机摄影机对象是提供场景的取景工具摄影机在标准视口中的视图上所具有的优势在于摄影机控制类似于现实世界中的摄影机, 并且可以对摄影机位置设置动画 : 辅助对象辅助对象有助于构建场景它们可以帮助用户定位测量场景的可渲染几何体, 以及设置其动画 : 空间扭曲对象空间扭曲在围绕其他对象的空间中产生各种不同的扭曲效果, 一些空间扭曲专用于粒子系统 : 系统系统将对象控制器和层次组合在一起, 提供与某种行为关联的几何体, 也包含模拟场景中的阳光和日光系统 2. 创建面板上的子类别在创建面板上, 几何体和图形类别提供了构建块来组合或修改更复杂的对象, 这些是预备使用的参数化对象调整这些值并启用或禁用一些按钮, 可以从此处的列表中创建很多新的构建块可以在创建面板上的子类别列表中选择这些类型, 如图 1-12 所示 (1) 几何体类型图 1-12 几何体类型 Standard Primitives( 标准基本体 ): 相对简单的 3D 对象, 比如长方体 7 第章3DS MAX 软件基础

3DS MAX 动画角色和场景设计球体圆柱体圆锥体平面环形几何球体管状体茶壶体和四棱锥等 Extended Primitives( 扩展基本体 ): 更多复杂的 3D 对象, 比如胶囊油罐纺锤异面体环形结和棱柱等 Compound Objects( 复合对象 ): 复合对象包括散布连接图形合并布尔型变形水滴网格地形和放样布尔是使用结合

用于建模或修复现有网格的简单 2D 曲面 NURBS Surfaces(NURBS 曲面 ): 特别适合使用复杂曲线建模的解析生成曲面 AEC Extended(AEC 扩展 ): 对于 AEC 设计是很有用的元素, 包括地形植物 ( 地面和树木 ) 栏杆( 创建自定义栏杆 ) 和墙 ( 用于产生墙对象 ) Stairs( 楼梯 ): 包括四种类型楼梯, 即螺旋形楼梯 L 形楼梯直楼

8 3DS MAX 动画角色和场景设计球体圆柱体圆锥体平面环形几何球体管状体茶壶体和四棱锥等 Extended Primitives( 扩展基本体 ): 更多复杂的 3D 对象, 比如胶囊油罐纺锤异面体环形结和棱柱等 Compound Objects( 复合对象 ): 复合对象包括散布连接图形合并布尔型变形水滴网格地形和放样布尔是使用结合交叉和其他不同的操作组合两个对象的几何体变形是一种动画对象, 它将一个几何体的图形随时间的变化改变为另一种图形图形合并允许在几何体网格中嵌入一个样条线图形放样将图形用作横截面沿路径产生 3D 对象图 1-13 图形类型 Particle Systems( 粒子系统 ): 模拟喷射下雪暴风雪和其他一些小对象集合的动画对象 Patch Grids( 面片栅格 ): 用于建模或修复现有网格的简单 2D 曲面 NURBS Surfaces(NURBS 曲面 ): 特别适合使用复杂曲线建模的解析生成曲面 AEC Extended(AEC 扩展 ): 对于 AEC 设计是很有用的元素, 包括地形植物 ( 地面和树木 ) 栏杆( 创建自定义栏杆 ) 和墙 ( 用于产生墙对象 ) Stairs( 楼梯 ): 包括四种类型楼梯, 即螺旋形楼梯 L 形楼梯直楼梯和 U 形楼梯 Doors( 门 ): 参数化的门类型包括轴门折叠门和推拉门 Window( 窗 ): 包括遮蓬式窗固定顶点窗投射窗平开窗轴窗和滑动窗注意, 默认材质自动应用于植物以及栏杆楼梯门和窗 Dynamics Objects( 动力学对象 ): 用于动力学模拟而设计的对象 (2) 图形类型在图形类型的面板中包含三种类型, 如图 1-13 所示下面介绍这三种类型 Splines( 样条线 ): 普通的 2D 图形, 比如一条线矩形圆形椭圆弧形圆环文本和星形, 文本图形支持 TrueType 字体还包括螺旋线截面 NURBS Curves(NURBS 曲面 ): 包括点曲线和 CV 曲线, 为复杂曲面提供起始点 Extended Splines( 扩展样条线 ): 更复杂的 2D 图形, 包括墙矩形图 1-14 Box 创建参数设置通道样条线角度样条线三通样条线和宽法兰样条线扩展样条线可以用于建筑应用程序和类似应用程序中 3. 创建一个立方体 (Box) 单击进入 Create( 创建 ) 面板单击几何体类型按钮, 选择 Standard Primitives( 标准几何体 ) 选项, 在 Object Type( 对象类型 ) 卷展栏中单击命令, 窗口下面出现相应的长方体的参数设置面板, 在参数面板 Name and Color( 名称和颜色 ) 选项 ( 对象颜色 ) 中选择颜色, 如图 1-14 所示 Creation Method( 创建方式 ) 有两种, 一种是 Cube( 立方体 ) 的创建把鼠标移动到 Perspective( 透视图 ) 中, 按下鼠标左键并沿对角方向拖动鼠 8

标, 就会创建长高宽数值一样的立方体, 并且保持长宽高一致可以更改 Parameters( 参数 ) 卷展栏中立方体的单个维度, 得到如图 1-15 所示的立方体选中选项可以创建长方体长方体可以生成最简单的基本体

键对高度没有任何影响, 如图 1-16 所示图 1-15 立方体的创建图 1-16 长方体示例 (1)Keyboard Entry( 键盘输入 ) 卷展栏通过输入数值设置创建长方体,X Y Z 是要创建物体在视图场景中坐标的位置,

然后输入一个数值, 按住 Tab 键移动到下一个字段, 输入一个值后不要按 Enter 键, 按 Shift+Tab 组合键反转方向当设置完所有字段后, 按 Tab 键将焦点移动到 Creat( 创建 ) 按钮上, 然后按 Enter

9 标, 就会创建长高宽数值一样的立方体, 并且保持长宽高一致可以更改 Parameters( 参数 ) 卷展栏中立方体的单个维度, 得到如图 1-15 所示的立方体选中选项可以创建长方体长方体可以生成最简单的基本体在透视图中拖动可定义矩形底部, 然后松开鼠标以设置长度和宽度, 上下移动鼠标以定义高度, 单击即可完成设置要创建具有方形底部的长方体, 执行以下操作 : 拖动长方体底部的同时按住 Ctrl 键, 将保持长度和宽度一致按住 Ctrl 键对高度没有任何影响, 如图 1-16 所示图 1-15 立方体的创建图 1-16 长方体示例 (1)Keyboard Entry( 键盘输入 ) 卷展栏通过输入数值设置创建长方体,X Y Z 是要创建物体在视图场景中坐标的位置, 可以设置长方体的 Length( 长度 ) Width( 宽度 ) Height( 高度 ) 值通过键盘创建基本体, 可执行以下操作 : 在 Keyboard Entry( 键盘输入 ) 卷展栏上, 用鼠标选择数值字段, 然后输入一个数值, 按住 Tab 键移动到下一个字段, 输入一个值后不要按 Enter 键, 按 Shift+Tab 组合键反转方向当设置完所有字段后, 按 Tab 键将焦点移动到 Creat( 创建 ) 按钮上, 然后按 Enter 键创建之后, 新基本体不受键盘输入卷展栏中的数值字段影响可以在参数卷展栏上或在修改面板上或创建后立即调整参数值在键盘上输入数值, 单击按钮, 得到如图 1-17 所示的长方体图 1-17 通过键盘输入数值创建的长方体 9 第章3DS MAX 软件基础

Segs 高度分段参数设置为 4 或是更高选中 ( 生成贴图坐标 ) 选项, 应用于长方体的坐标, 默认设置为启用 ( 真实世界贴图大小 ) 控制应用于该对象的纹理贴图材质所使用的缩放方法缩放值由位于应用材质的坐标卷展栏中的使用真实世界比例设置控制, 默认设置为禁用状态创建一个长度宽度

10 3DS MAX 动画角色和场景设计 (2)Parameters( 参数 ) 卷展栏 Parameters( 参数 ) 卷展栏包括长度 (Length) 宽度(Width) 高度 (Height) 长度分段 (Length Segs) 宽度分段 (Width Segs) 高度分段 (Height Segs) 参数设置沿着对象每个轴的分段数量, 创建前后设置均可默认情况下, 长方体的每个侧面是一单个分段当重置这些值时, 新值将成为会话期间的默认值, 默认设置为提示增加分段设置可以提供修改器影响的对象附加分辨率例如, 如果转至 Z 轴上弯曲长方体, 可以将其 Height Segs 高度分段参数设置为 4 或是更高选中 ( 生成贴图坐标 ) 选项, 应用于长方体的坐标, 默认设置为启用 ( 真实世界贴图大小 ) 控制应用于该对象的纹理贴图材质所使用的缩放方法缩放值由位于应用材质的坐标卷展栏中的使用真实世界比例设置控制, 默认设置为禁用状态创建一个长度宽度高度为 180cm, 长度分段宽度分段高度分段为 4 的立方体, 立方体的参数设置如图 1-18 所示如果对创建完的物体进行修改, 单击进入修改面板, 通过对修改面板参数的数值调节来完成对物体的修改, 如图 1-19 所示图 1-18 创建 4 分段立方体图 1-19 修改后的立方体变成了长方体 10

三维设计软件应用 (3ds Max) 1.1 任务 1: 制作一个简单的三维动画体验 3ds Max 2012 中文版预备知识 1: 三维动画制作基本流程 3ds Max 1. 编制脚本 2. 创建模型 3ds Max 3ds Max Maya 3. 使用材质及贴图 3ds Max

三维设计软件应用 (3ds Max) 1.1 任务 1: 制作一个简单的三维动画体验 3ds Max 2012 中文版预备知识 1: 三维动画制作基本流程 3ds Max 1. 编制脚本 2. 创建模型 3ds Max 3ds Max Maya 3. 使用材质及贴图 3ds Max 第 1 章 3ds Max 2012 中文版快速入门内容导读 Autodesk 公司推出的 3ds Max 是一个优秀并享有盛誉的三维设计软件, 也是目前全球用户数量最多的三维设计软件, 其功能集建模材质和贴图光效设计动画制作渲染与合成于一体 3ds Max 广泛应用于影视广告设计制作建筑装潢设计制作工业设计影视特效虚拟现实场景设计等领域 3ds Max 2012 与之前的版本相比,