1.5 对象的轴向固定变换

1.5.1 坐标系

对于视图中的对象而言，要进行空间变换，首先要考虑的问题就是坐标系。因为不同坐标系将直接影响坐标轴的方位，从而影响空间变换的效果。

下面简单介绍3ds Max 2018中的各坐标系。

View（视图）坐标系：这是3ds Max 2018中最常用的坐标系，也是系统默认状态的坐标系。在正交视窗中使用视图坐标系，在类似透视图这样的非正交视窗中使用世界坐标系。

Screen（屏幕）坐标系：当不同的视窗被激活时，坐标系的轴发生变化，屏幕坐标系的XY平面始终平行于视窗，而Z轴指向屏幕内。

World（世界）坐标系：不管激活哪个视窗，X、Y、Z轴固定不变，XY平面总是平行于顶视图，Z轴则垂直于顶视图向上。在3ds Max 2018中，各视窗的坐标系就是世界坐标系。

Parent（父对象）坐标系：父对象坐标系是选定对象的局部坐标系。如果对象不是一个被链接的子对象，那么父对象坐标系的效果与世界坐标系一样。

Local（局部）坐标系：局部坐标系指如果多个对象被选中，每一个对象都围绕自己的坐标轴变换。

Gimbal（万向）坐标系：万向坐标系与X、Y、Z旋转控制器一同使用。它与局部坐标系类似，但其三个旋转轴相互之间不一定垂直。

Grid（删格）坐标系：指激活栅格的坐标系。当默认主栅格被激活时，栅格坐标系的效果同视图坐标系一样。

Working（工作）坐标系：使用工作轴的坐标系。可以随时使用工作坐标系，无论工作轴处于活动状态与否。工作轴启用时，工作坐标系即为默认的坐标系。

Pick（拾取）坐标系：选择视图中的对象作为坐标系，使用该对象的局部坐标轴，单击视图中的一个对象，该对象名称出现在参考坐标系显示框中，并在“拾取”下拉列表中显示。

1.5.2 沿单一坐标轴移动

在精细建模过程中，往往需要将对象沿某一坐标轴移动，而在其他方向无位移，这时可以使用3ds Max 2018提供的轴向约束工具，如图1-18所示。需要说明的是，如果工具栏中没有轴向约束图标，可以在工具栏的空白处右击，此时弹出快捷菜单，如图1-19所示。选中的命令即可出现在工具栏中。

创建步骤

（1）在视图中创建一个长方体，作为沿轴向移动的对象，如图1-20所示。

（2）打开坐标系列表，选择世界坐标系，此时所有视窗中的坐标轴都调整方向。

（3）选择创建好的长方体，单击工具栏中的Transform Gizmo Y Constraint（变换Gizmo Y轴约束）选项，单击Select and Move（选择并移动）图标，各视图中的Y轴线变成黄色，表明约束至Y轴生效，如图1-21所示。

（4）在顶视图中移动对象，对象只能上、下移动，即被约束至Y轴。在前视图中移动对象，对象不能被移动。

（5）在左视图中移动对象，对象只能左、右移动，即被约束至Y轴。

（6）在透视图中移动对象，对象只能前、后移动，即被约束至Y轴。

1.5.3 在特定坐标平面内移动

创建步骤

（1）打开坐标系列表，选择世界坐标系。此时所有视窗中的坐标轴都调整方向。

（2）选择1.5.2节中创建的长方体，单击工具栏中的Restrict to YZ（YZ平面约束）选项，单击Select and Move（选择并移动）图标，各视图中的YZ轴线变成黄色，表明移动被约束至YZ轴。

（3）在顶视图中移动对象，可以看到对象只能上、下沿Y轴移动，即移动被约束至YZ平面。

（4）在前视图中移动对象，可以看到对象只能上、下沿Z轴移动，即移动被约束至YZ平面。

（5）在左视图中移动对象，可以看到对象可以上、下、左、右在YZ平面移动。

（6）在透视图中移动对象，可以看到对象只能上、下、前、后移动，而不能左、右移动，表明对象被约束至YZ平面。

1.5.4 绕单一坐标轴旋转

创建步骤

（1）打开坐标系列表，选择世界坐标系。此时所有视窗中的坐标轴都调整方向。

（2）选择1.5.2节创建的长方体，单击工具栏中的Restrict to X（X平面约束）选项，然后单击Select and Rotate（选择并旋转）图标。此时，各视图中的X轴线变成黄色，表明移动被约束至X轴。

（3）在顶视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴旋转，如图1-22所示。

（4）在前视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴旋转。

（5）在左视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴旋转，如图1-23所示。

（6）在透视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴旋转，表明对象旋转被约束至X轴。

1.5.5 绕坐标平面旋转

创建步骤

（1）打开坐标系列表，选择世界坐标系。此时所有视窗中的坐标轴都调整方向。

（2）选择1.5.2节中创建的长方体，单击工具栏中的Restrict to X（X平面约束）选项，然后单击Select and Rotate（选择并旋转）图标。此时，各视图中的XY轴线变成黄色，表明移动被约束至XY轴。

（3）在顶视图中旋转对象，可以看到对象能同时绕X轴和Y轴旋转。

（4）在前视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴旋转。

（5）在左视图中旋转对象，可以看到对象只能绕Y轴旋转。

（6）在透视图中旋转对象，可以看到对象只能绕X轴和Y轴旋转，表明对象旋转被约束至XY平面。

1.5.6 绕点对象旋转

在3ds Max 2018进行创作的过程中，有时希望以视图中的某一点为中心旋转物体，这就要用到点对象。点对象是一种辅助对象，它不可以被渲染，下面举例说明如何利用点对象旋转物体。

创建步骤

（1）单击Create（创建）命令面板中的Geometry（几何体）图标，打开Object Type（对象类型）面板，在视图中创建一个球体。

（2）单击Helpers（辅助对象）图标，打开对象类型选择Point（点）选项，在视图适当位置创建一个点对象，如图1-24所示。

（3）打开坐标系列表，选择Pick（拾取）坐标系。移动鼠标选择刚创建的点对象，此时坐标系下拉列表中出现点字样，说明已经将点对象“点001”设置成了坐标中心。

（4）选择已创建的球体，单击工具栏中的Select and Rotate（选择并旋转）图标，选择工具栏上的Restrict to Y（Y轴约束）选项，在各视图中旋转球体，可以看到球体只能沿着点对象的Y轴旋转。

（5）选择工具栏上的Restrict to XY（XY平面约束）选项，在各视图中旋转球体，可以看到在顶视图中，只能沿着点对象的X轴旋转。在前视图中，可以沿着点对象的X轴和Y轴旋转；在左视图中，只能沿着点对象的Y轴旋转；在透视图中，可以沿着点对象的X轴和Y轴旋转。

1.5.7 多个对象的变换问题

1．以各对象的轴心点为中心

创建步骤

（1）在顶视图右击，激活视图。单击Create（创建）命令面板中的Geometry（几何体）图标，在下拉列表中选择“标准基本体”打开对象类型，在视图中分别创建一个茶壶、一个长方体和一个圆柱体，如图1-25所示。

（2）选中创建的三个对象，单击工具栏上的Use Pivot Point Center（使用轴点中心）图标，然后选择工具栏中的Select and Rotate（选择并旋转）图标。

（3）在透视图中将光标移到Z轴使之变成黄色，拖动光标旋转物体，发现各对象均以自己的轴心点为中心旋转，如图1-26所示。

2．以选择集中心为中心

创建步骤

（1）为了对比方便，还是利用前面创建好的茶壶、长方体及圆柱，如图1-25所示，选中创建的三个对象，单击工具栏上的Use Pivot Point Center（使用轴点中心）图标，然后选择工具栏中的旋转工具。

（2）在透视图中将光标移到Z轴使之变成黄色，拖动光标旋转物体，发现各对象均以选择集的中心为中心旋转，如图1-27所示。

3．以当前坐标系原点为中心

创建步骤

（1）利用前面创建好的茶壶、长方体及圆柱，如图1-25所示，选中三个对象，单击工具栏上的Use Transform Coordinate Center（使用变换坐标中心）图标，然后单击工具栏中的旋转工具。

（2）在透视图中将光标移到Z轴使之变成黄色，拖动光标旋转物体，发现各对象均以坐标系原点为中心旋转，如图1-28所示。