4.3 三维修改器

三维修改器是应用在三维物体上的修改器,通常情况下以三维的物体为基础来使用,但是大多数修改器也可以应用在二维图形上,只是这种用法不是太常见(一般的二维图形都是经过样条线进行修改的)。三维修改器可以通过一定的修改规则,将一个简单的型修改得复杂一些,它是在实际创作中经常使用的一类修改器,本节将分别介绍它们的特性以及使用的一般方法。

4.3.1 弯曲修改器

【弯曲】修改器用来改变对象的形状。该工具是以围绕单独轴弯曲360°的方式使几何体产生均匀弯曲的非线性变形的修改器。这种方式非常直观方便,很适合创建山地等模型,它可以对几何体的一段限制弯曲,可以在任意三个轴上控制弯曲的角度和方向。

要使用该修改器,可以在场景中选择一个三维物体,然后在修改命令面板中为其添加【弯曲】命令。图4-26所示的是使用【弯曲】修改器创建的模型效果。

图4-26 弯曲修改器

1.【弯曲】选项区域

【弯曲】选项区域中的【角度】用于设置弯曲的度数,【方向】用于设置模型在指定的轴向上弯曲的方向,如图4-27所示。

图4-27 调整弯曲方向

2.【弯曲抽】选项区域

【弯曲】选项区域用于设置模型弯曲所绕的轴向,默认设置为Z轴,要改变轴向只需选中相应的X、Y、Z单选按钮即可。如图4-28所示为不同轴向的弯曲效果。

图4-28 设置弯曲轴向

3.【限制】选项区域

【限制】选项区域是精确到mm,将弯曲限制约束在模型的某个位置,其中包括【上限】和【下限】两个选项,超出部分则不受修改器影响,如图4-29所示。

图4-29 弯曲限制

注 意

在使用弯曲修改器更改模型外观时,要注意模型在弯曲方向上一定要有足够的段数,否则可能使弯曲创建失败,或者模型表面产生错误。

此外,在制作弯曲效果时也可以直接利用修改器堆栈中的【中心】和Gizmo来调整模型的形状。

4.3.2 扭曲修改器

【扭曲】修改器工具用来对模型进行变形,在需要的地方对模型进行变形,直到最终得到满意的模型。该工具的使用方法是:选择要编辑的模型,在菜单栏中执行【扭曲】修改器命令,使几何体可以控制任意三个轴向上扭曲的角度,从而产生一个旋转效果。

在应用扭曲修改器时,系统会将扭曲Gizmo的中心放置于对象的轴点,并且Gizmo与对象局部轴排列成行,其效果如图4-30所示。

图4-30 扭曲修改效果

如图4-31所示的是【扭曲】修改器的参数面板。关于该修改器的添加方法和上述的修改器相同,这里不再赘述,下面介绍一下常用参数的功能。

图4-31 【扭曲】修改器的参数面板

1.扭曲

【扭曲】域用于控制发生扭曲的剧烈程度。其中,【角度】确定围绕垂直轴扭曲的量;【偏移】参数为负时,对象扭曲会与Gizmo中心相邻;该值为正时,对象扭曲远离Gizmo中心。

2.扭曲轴

【扭曲轴】用于设置发生扭曲的方向,可以分别选中X、Y和Z,在这三个方向上产生扭曲效果。

3.限制

限制选项区域和上述修改器的功能相同,主要用于设置扭曲发生的位置,可以在启用【限制效果】后,调整【上限】和【下限】来修改扭曲的位置。

4.3.3 锥化修改器

【锥化】修改器通过缩放对象几何体的两端产生锥化轮廓,或者产生一端放大而另一端缩小的效果。还可以在两个轴向上控制锥化的量和曲线,也可以对几何体的局部进行限制锥化。锥化修改器的修改效果如图4-32所示。

图4-32 锥化效果

如图4-33所示的是锥化的参数面板,下面主要介绍常用参数的功能以及使用方法。

图4-33 锥化参数面板

(1)数量:该参数用于缩放扩展的末端,数值越大,则锥化效果越明显。

(2)曲线:对锥化Gizmo的侧面应用曲率,因此影响锥化对象的图形。正值会沿着锥化侧面产生向外的曲线,负值产生向内的曲线,如图4-34所示。

图4-34 正值与负值的区别

(3)主轴:锥化的中心样条线或中心轴,可以在XYZ三个轴向上生成锥化效果,默认设置为Z轴。

(4)效果:用于表示主轴上的锥化方向的轴或平面,可用选项取决于主轴的选取。影响轴可以是剩下两个轴的任意一个,或者是它们的合集。如果主轴是X,影响轴可以是YZYZ

图4-35 对称对锥化的影响

(5)对称:围绕主轴产生对称锥化。锥化始终围绕影响轴对称,启用对称复选框创建的效果如图4-35所示。

(6)限制:锥化偏移应用于上下限之间。围绕的几何体不受锥化本身的影响,它会旋转以保持对象完好。锥化限制对模型的影响如图4-36所示。

图4-36 限制对锥化的影响

关于锥化的实现过程比较简单,这里不再做过多的介绍。用户可以利用上机时间来制作一些具体的造型,以理解其参数含义。

4.3.4 噪波修改器

【澡波】修改器沿着三个轴的任意组合调整对象顶点位置。它是使模拟对象形状随机变化的重要动画工具。FFD修改器工作在FFD(长方体)空间扭曲或FFD(圆柱体)空间扭曲中,来更改选择的控制点,然后将选择结果传送到面板中。本节将重点学习噪波修改器和FFD修改器的编辑操作,下面分别予以介绍。

【噪波】修改器是一个随机修改器,是沿着三个轴的任意组合调整对象顶点的位置,常用于模拟对象形状随机变化的动画,也可以制作山地、海面等形状,如图4-37所示。在对象上添加噪波修改器的方法是:选中需要添加噪波修改器的对象,切换到修改命令面板,选择其中的【噪波】选项,然后在其基本参数卷展栏中调整参数设置即可。

图4-37 利用噪波修改器制作的效果

1.种子

从系统允许的随机数中生成一起始点,作为噪波的产生原点。该参数在设置地形、海面等效果时非常有用。

2.比例

【比例】噪波影响的程度。较大的值产生更为平滑的噪波,较小的值产生锯齿现象更严重的噪波,如图4-38所示。

图4-38 较大的比例值和较小的比例值效果

3.分形

【分形】根据当前设置产生分形效果,默认状态为禁用。如果启用该复选框,则可以通过【粗糙度】和【迭代次数】来调整噪波的细节。

4.粗糙度

【粗糙度】决定粗糙化的程度,较低的值比较高的值更精细。范围为0~1.0,默认值为0。应用不同的粗糙度后的效果对比如图4-39所示。

图4-39 粗糙度的效果对比

5.迭代次数

【迭代次数】控制分形功能所使用的迭代数目。较小的迭代次数可以创建出平滑的噪波效果。

6.强度

【强度】选项区域用于控制噪波的大小,只有设置了强度后噪波效果才能产生。噪波允许从3个轴向上设置强度,分别是XY和,Z轴。

7.动画

【动画】选项通过为噪波图案叠加一个要遵循的正弦波形,控制噪波效果的形状。这使得噪波位于边界内,并加上完全随机的阻尼值。启用【动画噪波】复选框后,这些参数影响整体噪波效果。

8.频率

【频率】用于设置正弦波的周期,以调节噪波效果的速度。较高的频率使得噪波振动得更快。较低的频率产生较为平滑和更温和的噪波。

9.相位

【相位】用于移动基本波形的开始和结束点。默认情况下,动画关键点设置在活动帧范围的任意一端。通过在轨迹视图中编辑这些位置,可以更清楚地看到【相位】效果。

注 意

制作噪波效果时,物体的面数也是非常重要的。如果物体的面数太少,则制作的噪波效果显得特别尖锐,甚至做不出噪波效果;相反,如果物体的面数较多,则产生的效果将会非常光滑。

4.3.5 FFD修改器

【FFD修改器】是一种特殊的晶格变形修改,其全称为Free From Deformations,是“自由变形”的意思。在Maya和Softimage软件中被称为Lattice,它可以使用少量的控制点来调节表面的形态,产生均匀平滑的变形效果,如图4-40所示。它的优点就在于,它能保护模型不发生局部的撕裂。此外,在3ds Max中,【FFD修改器】既可以是一种直接的修改加工工具,也可以作为一种隐含的空间扭曲影响工具。

图4-40 FFD调整效果

在3ds Max 2016中,FFD被分为许多种类型,常见的有FFD 2×2×2、FFD 3×3×3、FDD 4×4×4、FFD(长方体)和FFD(圆柱体)等,如图4-41所示。虽然它们的类型不同,并且作用的对象也有一定的区别,但是它们的参数设置是相同的,因此在下面的讲解中将以FFD(长方体)为例介绍FFD类修改器的参数功能。

图4-41 FFD修改器类型

FFD(长方体)修改器有三个次级修改,分别是控制点、晶格、设置体积,如图4-42所示。通常情况下,对模型的修改是在【控制点】下进行的;【晶格】和【设置体积】没有参数,只能用于在视图中对FFD晶格和控制点的位置进行修改。

图4-42 子层级

(1)晶格:将绘制连接控制点的线条以形成栅格。

(2)源体积:控制点和晶格会以未修改的状态显示。如果在【晶格】子层级时,可以启用该复选框来帮助我们摆放源体积位置。

提 示

要查看位于源体积(可能会变形)中的点,通过单击堆栈中显示出的关闭灯泡图标来暂时取消激活修改器。

(3)仅在体内:只有位于源体积内的顶点会变形。

(4)所有顶点:将所有顶点变形,不管它们位于源体积的内部还是外部。

(5)重置:将所有控制点返回到它们的原始位置。

(6)全部动画:为指定的所有顶点添加动画控制器,从而使它们在轨迹视图中显示出来。

(7)与图形一致:在对象中心控制点位置之间沿直线延长线,将每一个FFD控制点移到修改对象的交叉点上,从而增加一个由【偏移】选项指定的偏移距离。

注 意

将【与图形一致】应用到规则图形效果很好,如基本体。它对退化(长、窄)面或锐角效果不佳。这些图形不可使用这些控件,因为它们没有相交的面。

(8)内部点/外部点:【内部点】仅控制受【与图形一致】影响的对象内部点;【外部点】仅控制受【与图形一致】影响的对象外部点。

(9)偏移:受【与图形一致】影响的控制点偏移对象曲面的距离。

FFD类修改器虽然子类型比较多,但是它们的操作方法和参数使用方法大都相同,读者可以直接将本节的内容应用于其他的FFD修改器上。