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3.2 创建几何体
几何体是3ds Max的精髓,大多数模型都是由几何体派生的。3ds Max中的几何体有14种(见图3-15)。在智慧城市建模中常用的有标准基本体、扩展基本体和复合对象,复合对象的操作较为复杂,将在后续的章节中讲解。门、窗和楼梯等几何体也经常被使用,但其建模方法比较简单,请读者在3ds Max中自行实践。
3.2.1 标准基本体
标准基本体也称为标准几何体,主要包括长方体、圆锥体、球体、几何球体、圆柱体、管状体、圆环、四棱锥、茶壶和平面(见图3-16)。茶壶和平面多用于渲染出图前的光影测试,在平面设计或者家装设计中使用得较多,在智慧城市建模中很少使用。除了茶壶与平面,其他8种标准基本体在智慧城市建模中经常使用,本节重点介绍这8种标准基本体。
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图3-15 几何体的种类
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图3-16 标准基本体的种类
1.长方体
长方体是最常用的标准基本体之一,因其外形规则,易于变形与分段,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建长方体的方法是:单击命令面板中的“长方体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当出现长方体的底面后,松开鼠标左键,向上或向下移动鼠标光标,当确定长方体的高后,再次单击鼠标左键即可完成长方体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
长方体建模示例如图3-17所示。
2.圆锥体
圆锥体是最常用的标准基本体之一,与长方体一样,其外形规则且易于变形与分段,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建圆锥体的方法是:单击命令面板中的“圆锥体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当出现圆锥体的底面后,松开鼠标左键,向上或向下移动鼠标光标,当确定圆锥体的高后,再次上下移动鼠标光标设定顶面半径,单击鼠标左键即可完成圆锥体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
圆锥体建模示例如图3-18所示。
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图3-17 长方体建模示例
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图3-18 圆锥体建模示例
3.球体
球体是最常用的标准基本体之一,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建球体的方法是:单击命令面板中的“球体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,松开鼠标左键即可完成球体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
球体建模示例如图3-19所示。
4.几何球体
几何球体是最常用的标准基本体之一,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建几何球体的方法是:单击命令面板中的“几何球体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,松开鼠标左键即可完成几何球体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
几何球体建模示例如图3-20所示。
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图3-19 球体建模示例
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图3-20 几何球体建模示例
几何球体与球体的展示方法是相同的,它们的不同之处在于结构。球体是由一块一块的四边形构成的,如图3-21所示;几何球体是由一块一块的三角形构成的,如图3-22所示。几何球体与球体在球面上的表现无明显差别,用户可以根据模型对结构的要求进行选择。
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图3-21 球体的结构
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图3-22 几何球体的结构
5.圆柱体
圆柱体是最常用的标准基本体之一,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建圆柱体的方法是:单击命令面板中的“圆柱体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当出现圆柱体的底面后,松开鼠标左键,向上或向下移动鼠标光标,当确定圆柱体的高后,再次单击鼠标左键即可完成圆柱体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
圆柱体建模示例如图3-23所示。
6.管状体
管状体是最常用的标准基本体之一,因其外形酷似管道且易于变形与分段,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建管状体的方法是:单击命令面板中的“管状体”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当出现管状体的一条底边后,松开鼠标左键,向左或向右移动鼠标光标可确定另一条底边,单击鼠标左键可确定底环;确定底环后,上下移动鼠标光标,确定好高度后再次单击鼠标左键即可完成管状体的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
管状体建模示例如图3-24所示。
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图3-23 圆柱体建模示例
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图3-24 管状体建模示例
7.圆环
圆环是最常用的标准基本体之一,常用于创建规则的结构或者进行几何近似,如涵洞等。
创建圆环的方法是:单击命令面板中的“圆环”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当确定圆环的大小,松开鼠标左键,向左或向右移动鼠标光标确定圆环的粗细,再次单击鼠标左键即可完成圆环的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
圆环建模示例如图3-25所示。
8.四棱锥
四棱锥是最常用的标准基本体之一,常用于创建规则的结构或者进行几何近似。
创建四棱锥的方法是:单击命令面板中的“四棱锥”按钮,当该按钮高亮显示时,将鼠标光标移到视口区域中,鼠标光标会变成十字形光标;在视口区域中按住鼠标左键进行拖曳,当确定四棱锥的底面后,松开鼠标左键,向上或向下移动鼠标光标确定四棱锥的高,再次单击鼠标左键即可完成四棱锥的创建;单击鼠标右键可退出创建状态,此时视口区域中的鼠标光标将恢复正常形状。
四棱锥建模示例如图3-26所示。
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图3-25 圆环建模示例
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图3-26 四棱锥建模示例
上述创建的模型,都可以在修改栏中修改模型的相关参数,如设置分段等(见图3-27)。分段是一个十分重要的参数。分段的数量越多,模型变形后的精度也越高,当然模型的面数也会随之增多,进而增大模型的存储空间,对模型的加载产生影响。在建模时,应综合考虑性能与精度之间的关系,合理控制模型的面数。
3.2.2 扩展基本体
扩展基本体和扩展样条线类似,扩展基本体在标准基本体的基础上预先设置了外形。扩展基本体包括异面体、环形结、切角长方体、切角圆柱体、油罐、胶囊、纺锤、L-Ext、球棱柱、C-Ext、环形波、软管和棱柱等种类(见图3-28)。在进行智慧城市建模时,这些类型都可能会被用到,这里以最为常用的棱柱为例来介绍扩展基本体的建模,其他种类扩展基本体的建模方法比较简单,读者可在3ds Max中自行体会。
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图3-27 模型参数修改示例
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图3-28 扩展基本体的种类
棱柱也称为三棱柱,之所以属于扩展基本体,是因为它具有独特的三面分段属性(见图3-29)。得益于这一独特的性质,可使用棱柱来创建不规则的墙角或者立面。
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图3-29 棱柱的三面分段属性示例
棱柱创建可分为三步:
(1)单击命令面板中的“棱柱”按钮,当该按钮高亮显示时,在视口区域中按下鼠标左键后横向拖曳鼠标光标,松开鼠标左键后可确定其中一条边的长度(见图3-30)。
(2)通过移动鼠标光标来控制顶点位置,进而确定剩余两条边的长度。确定顶点位置后,单击鼠标左键确认位置(见图3-31)。注意:在移动顶点时有夹角的限制,顶点的位置无法过左或过右。
(3)确定顶点的位置如同确定了长方体的高度,上下移动鼠标光标,单击鼠标左键可确定棱柱高度(见图3-32),完成棱柱的创建。单击鼠标右键可退出创建状态。
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图3-30 确定一条边的长度
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图3-31 确定棱柱顶点的位置
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图3-32 确定棱柱的高度