3DMax技术

3DMax技术（共7篇）

3DMax技术 篇1

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

在20世纪60年代计算机发展的初期,植物学家De Wit对作物群体光合作用的模拟进行了研究。自此以后,许多国家的研究人员在作物生长的计算机模拟领域做了大量的工作,并得到了广泛的应用。进入80年代以后,随着计算机软、硬件技术水平的提高,图形图像技术理论进一步成熟,应用计算机进行植物生长过程的建模与三维可视化研究得到了越来越多研究者的重视,并已成为计算机图形学中的经典问题。在虚拟植物形态结构的研究领域,国外起步早,并且提出了许多经典的理论算法,主要有L- 系统、分形方法和随机过程算法等[1]。

1.2 国内研究现状

国内目前开展的植物三维模型模拟的单位也有很多[2]。中国农业大学研究农作物如玉米、小麦等的形态结构特征,目前己经建立了虚拟玉米静态模型,并且在SGI工作站上实现了玉米、棉花的虚拟生长,玉米群体光分布的精确模拟。中国科学院计算所CAD开放研究室对L-系统进行了系统的理论研究,将L-系统与计算机编程成功的结合起来。

为了更加形象地对植物进行模拟,冯金辉等人基于动力学原理对树在风中的摇曳进行了计算机模拟。该研究根据树木结构的物理性质将其分为固定枝条、可动枝条以及波动枝条。对不同类型的枝条分别采用 不同的力学原理来进行处理,同时基于openGL图形库函数制作了计算机动画示例,从外观形态的视觉角度对植物进行了较好的模拟。相关研究,将植物的生长视为状态空间中状态矢量的运动过程,提出了一种新的枝条生长与形态生成模型[3],为模拟植物生长提供了一种新的解决方法。

2 3DMax技术简介

3DMax软件,是Autodesk公司制作开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件[4]。它集造型、渲染和制作三维动画于一身。所谓三维动画,就是利用计算机进行动画设计与创作,产生真实的立体场景与动画。它的突出特点有基于PC系统的低配置要求、安装外挂插件可提供3D Studio Max所没有的功能以及增强原本的功能、强大的角色动画制作能力、可堆叠的建模步骤,使制作模型有非常大的弹性等等[5]。

3 研究的目的和意义

通过对大量胡杨数据的研究和实验,本研究得出了胡杨茎生长因子之间的关系及其结构特征,这为胡杨茎生长的可视化奠定了基础。根据胡杨茎生长模型, 运用3DMax技术,结合胡杨生长因子参数,从不同侧面模拟胡杨茎的生长形态。同时,结合胡杨茎的生态特征,运用材质贴图、渲染等技术对胡杨茎生长模型进行模拟,向用户展示了一个三维的胡杨茎生长模拟模型, 完成对胡杨茎生长模拟的可视化。通过对胡杨茎生长模拟的研究与实现,使人们对胡杨的内部结构和外部特征有个清晰的认识,同时让读者了解3DMax技术在模拟植物生长领域的应用,该研究对胡杨的生长管理和保护有一定的实际意义。

4 总体结构设计

通过对胡杨茎生长结构特征的观察和实验,本研究对动画进行了整体的规划与设计,即整个动画共四部分,胡杨茎整体展示,胡杨茎横切面展示,胡杨茎竖切面展示,胡杨茎的年轮生长模拟等,这四部分是一个有机的整体,分别从茎的整体结构,横切面结构,竖切面结构及胡杨茎的生长过程等不同方面来模拟胡杨茎的生长。总体结构如图1所示。

5 关键技术

5.1 材质与贴图

材质即模型的质感,是三维世界的一个重要概念, 就是把模型赋予真实的表面特性。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上,形成表面细节和结构。实际上,在三维创作中,最能体现一个软件水平的地方应该是其对造型渲染能力的体现,也就是能够让复杂的造型更接近于真实物体。通过贴图则使对象表面具有纹理特征。在这里我们可以观察材质的先期缩放效果。材质球的个数和样式都可以调节,样本球默认的是3×2,即有六个灰色的样本小球,小球代表物体。还有5×3和6×4的分布样式,样本球的多少是根据当前场景的复杂程度来决定。本文中树干的贴图材质编辑器如图2所示。

5.2 灯光

灯光的主要作用就在于场景中的一切效果都需要光的漫反射或反射等,如若不然,根本看不到场景中的各种材质。灯光的设置也能起到不同的效果。在本文中,运用3DMax光照技术,主要模拟自然光照。通过修改光照的强度、颜色、形状等参数,可以设置胡杨茎边缘阴影的柔度,使光照效果更加的真实。例如本文中使用的目标平行光主要用来照亮整个场景,使用六个泛光灯分别处在一个正六边形的六个顶点上,这样可以产生无阴影的效果,使场景中的各个部分都被充分照亮。

5.3 关键帧及渲染输出

本制作使用的动画帧很多。首先,在3DMax的时间线上确定几个关键帧,这样3D MAX将自动计算中间帧的位置,从而得到一个流畅的动画。然后对模型设定动作,打开自动关键点按钮,为模型逐帧设定动作。每一段动画都是由若干动画序列组成的,而每一个动画序列由若干帧组成。关键帧记录着动画对相对改变点的全部参数。

动画的渲染输出。本文采用vray渲染器,能够生成物理上正确的照明效果模拟,包括光线跟踪反射和折射、焦散和全局照明,用于模拟非常逼真的阳光光照效果。渲染参数设置如图3所示。

6 三维结构的胡杨茎生长模型的研究与实现

本文采用的建模方法是几何体细分建模方法。细分建模也就是编辑多边形建模或编辑网格,首先用基本几何体先完成物体的大形,然后对它进行细分,细分的主要工具有:编辑网格、编辑多边形、对称、网格平滑等,最后通过参数的设置,结构的调整来完成物体的不同参数因子形态的调试。本研究首先分析胡杨茎的结构和生长形态,针对胡杨茎不同的生长因子,来制作相应的生长模型,同时对其结构和形态进行调试和完善, 最后调整部分网格的拓扑结构,完成模型的建立。其中分析胡杨茎的三维结构特征是建模的关键和基础。本文主要研究胡杨茎的横切面、竖切面及年轮生长结构模型,近而运用3DMax技术分别为它们建立可视化模型。

6.1 横切面模型的建立

在3DMax中建立一个圆柱体作为胡杨茎的模型, 并给适当的分段,使模型看起来比较圆滑一些,给模型赋予胡杨表皮和内部的材质及贴图,并给予UVW贴图修改器控制在对象曲面上显示贴图材质和程序材质,调整贴图比例,使贴图看起来更自然一些。使用切片修改器将胡杨模型切开,并提取横切面,使得横切面与原模型分离,并且赋予胡杨内部表现贴图,效果如图4所示。

6.2 竖切图建模

对于上面建立的胡杨茎模型,使用切片修改器将该模型切开,并提取纵切面,使得纵切面与原模型分离,并且赋予胡杨内部表现贴图,效果如图5所示。

6.3 胡杨茎生长形态模型的建立

开启3DMax中的关键帧动画,用移动和旋转工具调节切片的关键帧,调动模型的变化模拟胡杨茎的生长动画,效果如图6所示。

根据胡杨横切面模型、竖切面模型、茎的生长形态模型,运用3DMax技术把它们组合在一起,最后形成胡杨树干的整体结构模型。具体来说就是先将建立好的胡杨模型隐藏起来,调整胡杨横切面模型、竖切面模型、茎的生长形态模型的关键帧动画,使其慢慢接近合拢。然后调节胡杨模型的不可见关键帧动画,使其慢慢显示出来,同时调整合拢的胡杨横切面模型、竖切面模型、茎的生长形态模型的不可见关键帧动画使其慢慢消失,这样就实现了胡杨的各个部分合为一个整体的渐变动画,效果如图7所示。

7 结论

本文通过对大量胡杨茎生长数据的研究与分析, 找出了胡杨茎各生长因子之间的关系,提出了基于三维结构的胡杨茎生长模拟模型,该模型符合胡杨茎的生长形态,能对胡杨茎的外观和内部结构进行很好的模拟,同时运用3DMax技术,从不同角度对胡杨茎的生长因子进行建模,从而实现了对胡杨茎的生长模拟, 向人们提供了模拟胡杨茎生长过程的工具,对促进胡杨的生长管理和生态保护有一定的积极作用。

3DMax技术 篇2

虚拟现实 (Virtual Reality, 简称VR, 又译作灵境、幻真) 是近年来出现的高新技术, 也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界, 提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟, 让使用者如同身历其境一般, 可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

VR是一项综合集成技术, 涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域, 它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉, 使人作为参与者通过适当装置, 自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时, 电脑可以立即进行复杂的运算, 将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形 (CG) 技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果, 是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

概括地说, 虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式, 与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比, 虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境, 它可以是实际上可实现的, 也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此, 虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境, 人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中, 并操作、控制环境, 实现特殊的目的, 即人是这种环境的主宰。

二、3DMAX简介

在应用范围方面, 广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域, 另外杭州清风室内设计培训机构开发的“云计算三维核心技术”3dmax高端插件也被市场广泛推崇使用。

3d max (简称max) 软件, 由国际著名的Auto desk公司的子公司Discreet公司制作开发的, 它是集造型、渲染和制作动画于一身的三维制作软件。从它出现的那一天起, 即受到了全世界无数三维动画制作爱好者的热情赞誉, max也不负众望, 屡屡在国际上获得大奖。当前, 它已逐步成为在个人PC机上最优秀的三维动画制作软件。所谓三维动画, 就是利用计算机进行动画的设计与创作, 产生真实的立体场景与动画。

三、3DMAX实践应用

游戏动画:主要客户有EA、Epic、SEGA等, 大量应用于游戏的场景、角色建模和游戏动画制作。3ds max参与了大量的游戏制作, 其他的不用多说, 即使是个人爱好者利用3ds max, 也能够轻松地制作一些动画角色。对于3ds max的应用范围, 只要充分发挥想象力, 就可以将其运用在许多设计领域。

建筑动画:绘制建筑效果图和室内装修是3ds max系列产品最早的应用之一。先前的版本由于技术不完善, 制作完成后, 经常需要用位图软件加以处理, 而现在的3ds max直接渲染输出的效果就能够达到实际应用水平, 更由于动画技术和后期处理技术的提高, 这方面最新的应用是制作大型社区的电视动画广告。

室内设计:在3DMAX等软件中, 可以制作出3D模型, 可用于室内设计、例如室内设计效果图模型。

影视动画:《阿凡达》《诸神之战》《2012》等热门电影都引进了先进的3D技术。前面已经说过3ds max在这方面的应用。最早3ds max系列还仅仅之是用于制作精度要求不高的电视广告, 现在随着HD (高清晰度电视) 的兴起, 3ds max毫不犹豫的进入这一领域, 而Discreet公司显然有更高的追求, 制作电影级的动画一直是奋斗目标。现在, 好莱坞大片中常常需要3ds max参与制作。

虚拟的运用:建三维模型, 设置场景, 建筑材质设计, 场景动画设置, 运动路径设置, 计算动画长度, 创建摄像机并调节动画。3ds max模拟的自然界, 可以做到真实、自然。比如用细胞材质和光线追踪制作的水面, 整体效果没有生硬、呆板的感觉。

3DMAX是一个强大的软件, 它能够清晰的表现出人们的各种设计方案, 不仅节约了成本而且在虚拟的世界把设计方案体现了出来, 还能暴露设计方案的缺陷和漏洞, 避免了在实际操作中的损失。就建造建筑来说, 3DMAX能够精确的表现建筑的尺寸、形状、内部结构等。当然不是靠3DMAX这一个软件完成了的, 也需要其他软件的配合才能完成。

四、建模方法

在3DMAX软件中可运用多种方法来建模, 一种是直接运用系统提供的简单三维模型或平面模型, 然后对其修改而成, 即为简单建模方法, 但这在实际运用中并不满足建模需求, 使用更多的为高级建模, 即复合对象建模, 网格建模, NURBS建模。在虚拟校园的设计过程中主要使用了高级建模中的复合对象建模和网格建模。复合对象由两个或两个以上的对象通过一定的组合方式所产生新的几何模型。复合对象在原对象的基础上进行各种合成运算, 如布尔运算, 放样运算等。

五、材质和灯光设计

在现实生活中的任何实体都是由一定的材料构成, 不同的质地将体现出不同的外在属性, 因而能给人以不同的感受。编辑或生成材质就是让对象表面展现出所需材质的光学特性。材质在三维模型创建过程中是至关重要的一环, 通常要通过它来增加材质的细节, 体现出模型的质感。材质对如何建立对象模型有着直接的影响。任何物体都有其自身的质感, 颜色和属性, 在3DMAX中, 材质就是指定给对象表面的一种信息, 即对现象由什么样的物质构造而成。这不仅包含表面的纹理, 还包含了对象对光的属性, 如颜色、反光强度、反光方式、反光区域、透明度、折射率及表面凹凸情况等。由于通过数码相机采集的来的实景图片会存在扭曲, 所以要将实体图通过PHOTOSHOP中进行镜头校正。

3DMAX里的灯光是模拟实际灯光 (例如家庭或办公室的灯、舞台和电影工作中的照明设备以及太阳本身) 的对象。不同种类的灯光对象用不同的方法投射灯光, 模拟真实世界中不同种类的光源。在3DMAX中, 灯光的设置可以说是至关重要, 它直接关系到最后作品的效果, 同时也是一个难点。主灯光可以放置在场景中的任何地方, 但实际应用中有几个经常放置主灯光的位置, 而且每个位置都有其渲染物体的独特方式。

六、总结

在这个高科技信息的时代虚拟现实技术不仅改变了人们的生活而且也融入到人们的中去了。以后虚拟现实将会应用到更多的领域中去, 其中3DMAX软件也必将会成为虚拟现实中不可缺少的一部分。

摘要：本文介绍了虚拟现实技术的相关概念与3DMAX软件的简介, 探讨在实践设计表现中运用3DMAX软件制作虚拟现实场景的方法和步骤。

3DMax技术 篇3

1 3D Max的主要概念

3D Max的主要技术在于对三维动画的制作, 可以通过相关的对象编辑, 制成具体的物体图像, 不仅外形相似, 而且可以对物体的材料, 质量进行一定的设定, 充分还原了物体的真实性, 还可以通过一些堆叠的建模, 将一些图像制作得更为逼真, 可以制作一些影视中的特效, 能够使观众有一种身临其境的真实感, 将3D Max技术应用于医学教学资源的建设中, 可以使学生在学习过程中看到更为逼真的画面, 有利于学生的进一步学习。

2 3D Max技术的实现方法

2.1 虚拟现实技术 (如图1)

虚拟现实是一种随着科技不断发展的新兴技术, 3D Max在虚拟现实技术上的应用, 是通过对相关事物深层的解剖, 使人们通过视觉就可以看到一些物体的内部构造, 比如对一些器官, 在以前的教学中, 学生们只能看到一些器官总体的图片和一些解剖后的图片, 但运用3D Max技术之后, 学生们可以看到逼真的图像, 可以使器官好像真的在人体中一样进行工作, 连血液循环都能够清楚的看到。对于一些手术录像, 学生在原来只能看到一些平面的图像, 但是应用3D Max技术之后, 那些具体的手术步骤, 都能够逼真的展现在学生眼前, 清楚的看到患者在手术中的反应, 以及医生在手术时的应对各种问题的处理措施。

2.2 建模技术

在3D Max技术中应用了建模技术, 能够在计算机中建立三维的几何模型, 通过光照、消隐、投影的技术制成生动形象的三维立体图形, 人们可以再仿真的环境中去更好的学习, 比如, 为心脏建立形象的三维图形, 根据颜色、比例和解剖后的具体形态, 使学生在对心脏的学习中能够看到极为逼真的图像, 甚至心脏内部的血管都能看的清楚, 从而提高了学生的学习效率。不仅可以利用该软件进行三维图形的建立, 还可以建立图像的建模技术, 可以通过摄像机将一些场景拍摄下来, 对这些图像进行编辑和拼接, 制成一个全景逼真的图像, 在具体的医学教学资源建设中, 可以通过腹腔镜将患者腹腔内的景象拍摄成一个全景图像, 通过相应的技术软件, 将这些图像处理成具体的场景, 可以使学生进行虚拟的浏览, 使其进行身临其境的学习, 得到更好的学习效果。

3 在医学教学资源中的应用

3.1 学生进行积极的交流

与学生进行沟通和交流, 了解学生在日常学习中的难点, 和一些生涩难懂的知识, 对这些知识进行分析和研究, 做出具体实验案例的设计方案, 通过3D Max技术, 制成相关的三维动画, 使学生能够通过形象生动的动画了解一些器官的具体构造, 并通过实验的具体过程, 对某种病理进行更加深入的学习。

3.2 具体的建模实验

可以通过3D Max技术来建立具体的实验过程模型, 比如, 在真正的医学实验中经常可以用到一些球类的物体, 对之一对象进行形象的编辑, 包括球体的材质、颜色、大小, 通过一系列动画的渲染, 将其制作成形象的物体。有些实验真正操作起来会消耗较大的实验物品, 而且还会对相关的实验器材造成一定的损耗, 采用3D Max技术, 可以讲实验逼真的呈现在学生面前, 既能使学生较好的掌握所学的知识内容, 又可以减少相应的实验费用。通过3D Max技术, 可以将使学生观看到现实逼真的手术过程, 具体的了解到医生在实际的手术中对所出现问题的解决措施, 为学生提供更多的临床经验。因为在学校中, 一些学生缺乏临床经验和大量的实验机会, 而通过3D Max技术, 使学生身临其境的进行观摩和学习, 大大提高了学生的知识面, 加深了学生对生涩知识的理解程度。

4 结语

将3D Max技术应用于医学教学资源的建设中, 能够使一些图形、图像更为逼真, 有利于学生对相关知识进行更为深入的学习和研究, 在今后的学习中可以更为广泛的应用该种技术。

参考文献

[1]段海, 等.3ds max2010完全学习手册[M].北京:清华大学出版社, 2010.480-501.

[2]王清河, 田宪辉.基于COM的医学形态学投影考试系统设计与实现[J].计算机应用与软件, 2010, 23 (07) :179-180.

3DMax技术 篇4

关键词：3D MAX技术,虚拟场景,设计,应用

随着信息网络技术的不断发展, 计算机技术在实际中的应用越来越广泛, 其中计算机技术在虚拟场景设计中的应用是比较明显的, 为虚拟场景设计提供了很大的方便。在计算机技术的推动下, 3D MAX技术在虚拟场景设计中的应用也是非常普遍的, 3D MAX技术可以使虚拟场景设计的虚拟现实化程度有所增强, 同时也会使虚拟场景的可视性增强, 在一定程度上实现了虚拟场景设计的形式和内容的统一。

1 3D MAX技术在虚拟场景设计灯光技术中的应用

3D MAX技术主要有自由聚光灯、目标聚光灯、自由平行光、目标平行光、区域聚光灯、泛光灯、天光、区域泛光灯等灯光效果, 而且3D MAX技术可以自由的设计灯光的类型。虚拟场景的灯光类型通常有人工光、自然光和人工光与自然光的结合光, 虚拟场景中为了使虚拟场景设计的灯光效果比较自然, 通常会使用两个泛光灯;在虚拟场景设计中为了使虚拟场景表现阴影或照明时的视觉效应增强, 往往会使用目标聚光灯来实现, 而且, 为了使虚拟场景中聚光区与衰减区的分界线比较明显, 在指定光源的投射方向时, 往往会参考衰减区和聚光区的参数来确定, 其中光源设定之后, 虚拟场景中的聚光区就是指场景中间清晰的部分, 而衰减区就是指除了聚光区以外的比较模糊的区域。在虚设场景中场景照明所用的主光源就是关键灯, 主光源的位置一般就是放在中心线上面和物体正面各转45度的位置, 关键光是为虚拟场景设定好最基本的灯光效果, 为了提高虚拟场景的阴影效果, 除了主光源, 还应该借助其他光源来对虚拟场景的阴影部分和黑暗部分进行填充, 这样就能使虚拟场景整体的灯光效果达到预期的效果。

为了使虚拟场景中的灯光效果达到最好, 在设计灯光时就要从颜色、角度、衰减、投影等几个方面来着手。在颜色方面, 应该在各方面的反差不变的情况下, 通过调整光源来改变明度;3D MAX技术布置灯光的目的就是灯光效果, 灯光角度是调节灯光的关键, 为了使灯光达到预期的效果, 就可以通过调节灯光的角度来实现, 一般灯光与场景之间的距离越大, 场景的亮度就会越高, 而且场景中灯光的明暗变化会少, 当灯光和场景之间的角度越大时, 场景的表面也会越亮, 而且灯光的强弱和亮度的调节都是在灯光与场景的角度调节之后才开始进行的;为了产生比较精细的退晕变化, 就要先改变3D MAX灯光中的一些比较重要的控制灯光简单变化的参数, 然后人为的对灯光的照射范围进行控制, 以实现灯光细部的退晕变化现象的产生, 退晕变化的控制过程通常是在完成灯光角度调整之后进行的;在实际应用中, 通过对投影和衰减、角度的同时调整, 能够使虚拟场景实现丰富光影的变化效果[1]。

2 3D MAX技术在虚拟场景设计动态渲染和纹理渲染中的应用

虚拟场景设计一般是先创建三维模型, 然后再编辑仿真材质, 以实现三维动画的视觉效应, 这就是虚拟场景设计的一般框架, 为了使虚拟场景的动态得到渲染, 虚拟场景设计中还需要有场景渲染环节和动态着色环节来辅助完成。其中实现场景渲染的一种方法利用的就是Rendering Render对话框, 然后运用参数根据对话框中所包含的输出图像尺寸、元素渲染和输出文件格式等的卷展栏来进行当前正在使用的渲染器的设定;所谓动态着色就是3D MAX技术中的一种特殊的渲染方式, 也就是通过渲染窗口完成对着色效果进行实时的观察和材质的变换以及虚拟场景中的灯光调试等相关的设置, 采用交互式的方法, 在实现虚拟场景的动态渲染时可以通过浮动窗口对着色效果进行动态观察, 并对着色效果进行设置和调整[2]。

虚拟场景中的纹理渲染本质上就是通过贴图实现对虚拟场景中的创建物体的表面光照分布状态的一种直观的表达形式, 所谓的贴图也就是在实体的模型上贴上纹理图片, 纹理渲染是是虚拟场景设计中对实体模型的便面实现纹理图案的创建的比较有效的一种方法。纹理渲染的过程通常是包括载入纹理、构建顶点坐标并设定顶点的颜色、把当前stage被设置的纹理通过Settexture设置到相应的stage中;最后进行渲染。在设置渲染参数时可以从灯光设置、最大透明度、全局光子贴图卷展栏等方面进行, 其中灯光设置是虚拟现实场景中控制全局灯光的设置的总开关, 需要注意的是在3D MAX技术中不能设置已经默认的灯光;最大透明度就是指控制光线所追踪的透明物体的最大深度, 在计算全局光照贴图时, 如果虚拟现实场景在不进行最终的图像的渲染, 那么就只需要计算虚拟场景渲染部分的全局光照贴图, 这种算法有利于动画过程的渲染;虚拟现实场景在自动搜寻距离时会对光子进行估算搜寻, 如果图像产生一定的噪波那就说明光子偏小, 如果光子偏大时就会导致渲染进行的时间比较长[3]。

3 结语

通过对虚拟场景设计中3D MAX技术的应用进行分析, 可以看出3D MAX技术在虚拟场景设计中能提高场景设计的虚拟现实化和可视性, 实现了虚拟场景设计的形式和内容的统一, 对虚拟场景的发展有一定的积极意义。在对渲染技术的实现过程进行研究时, 就更加说明了3D MAX技术的应用效果是非常明显的。

参考文献

[1]夏蕾.3D MAX在城市虚拟现实建模中的应用[J].电子测试, 2013 (10) :126-128.

[2]白志刚, 鲁建伟.基于3D MAX在城市虚拟现实中的应用探讨[J].煤炭技术, 2009 (05) :175-176.

浅谈3Dmax模型制作 篇5

3Dmax是当下三维游戏建模, 室内装潢都需要的软件, 它的简化命令和简单易懂的窗口, 给三维游戏 (室内装潢) 设计师和软件的开发者, 拓展了一个新的虚拟世界, 把复杂, 个性, 多变的三维动画游戏世界变成了可能。

一、3Dmax基础知识简介

3D Studio Max, 常简称为3ds Max或MAX, 是Autodesk公司开发的基于PC系统的动画渲染和制作软件。操作系统可以为Windows98/Me/2000/XP。其前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件, 最新版本是2014。3Dmax在应用方面也十分的广泛, 都应用于广告设计, 影视作品, 室内装修, 多媒体设计, 游戏人物场景, 教育教学和工程等不同的领域。3Dmax的强大的功能还被应用于电视之中, 好比如片头动画和游戏的制作, 劳拉这一较色就是出自3Dmax。3Dmax在影视特效方面也有着一定的用途, 而相对中国发展相对完善的建筑效果图和建筑动画中, 3Dmax的掌握有着不一样的要求, 建筑队3Dmax有着一定的局限性, 它要求的是单针效果图和环境效果, 就只是涉及到3Dmax中简单的动画运用, 而游戏, 动画, 等角色动画却对3Dmax要求高一些, 影视特效更加时把3Dmax这款软件运用到了极限。

二、三维构建模型

3Dmax的初级构建模型阶段的制作方法, 首先要掌握简单的基本几何体建模, 多边形建模, 比如用正方体, 长方体。球等堆积出你想要的几何建筑体, 制作出简单的非异形的建筑模型, 要制作出好的非异形建筑模型, 首先要了解建筑模型的制作规范, 有着建筑识图的能力。高级建模, 有着非异形建筑模型的基础, 同时能够对几何体进行编辑, 施以命令, 对几何体进行变形的能力。材质, 3Dmax中可以给几何体赋予材质, 而材质的基本属性, 却是可以调整的, 通过你对基本属性的调整, 会生成不同的材质, 比如, 铁, 布等, 也可以使其产生高光点, 当这些材质赋予到几何模型上时, 会使得模型更加的逼真。灯光, 3Dmax中初始默认的灯光是分别放置在场景的对角线上, 一旦我们在场景中添加了其他光源, 默认灯光将消失, 但是为了使我们所构建出的场景更加的接近现实, 我们就要添加一些虚拟的灯光。渲染, 首先要了解渲染在3Dmax中的作用是什么, 在进行对渲染的初步学习。学习渲染时要注意, 材质, 灯光等不同因素对渲染所产生的不同的影响, 以及要如何最大程度的发挥出材质, 灯光的优势来, 制作出优秀的渲染效果。3Dmax中不光提供简单的基本模型, 同时还有很多不同的修改器, 用于修改基本模型, 使得模型更趋于自己想象中的样子, 比如构建一个正方形, 对它进行挤出命令, 它就成了长方体, 再对它进行编辑, 点之间的焊接, 就可以变成正四棱锥。在3Dmax中还可以对面进行建模, 曲面建模, 规则的多边形建模等。

三、3Dmax建模在各领域发展

3Dmax在虚拟领域中有着相当重的地位。游戏, 城市的规划, 等项目中3Dmax都是首要的考虑对象。3Dmax可以使人么在3D虚拟的场景中进行活动, 同时获取其中的信息, 因为是3D构建的场景, 所以获取信息更加的方便便捷, 更加的直观易懂。3Dmax是现在虚拟技术的基础, 越来越受到人们的重视。虚拟世界现在已不单单是运用于游戏, 城市规划, 在旅游, 网购, 军事, 航天, 医学等多种行业都有着广泛的发展, 相信在补远的将来, 在现实生活中可以获得的信息, 在虚拟世界中一样可以见到, 并且虚拟世界有着现实世界所不能有的优点, 那就是虚拟世界时跨越时间和空间的, 没有时间的束缚, 虚拟世界是展现现代生活, 未来和过去的做好的媒介。

总结

总的来说3Dmax是3D技术的基础, 在3Dmax建模中重要的是深入的研究运动规律, 角色的设定, 和材质渲染。因为动物和物体都有着一定的运动规律, 比如球在撞击到地面的运动, 水波的运动, 人走跑是的运动, 都是遵循着一定的运动规律。用绘画的方法很好表现, 单是不会很真实, 如果要由电脑来完成的话, 会使得其自然, 更加的逼真。你能构建出一个好的角色模型, 会说明很多的问题, 它能够体现出你在三维制作中的才华, 修养。三维动画技术和变现手法深刻的影响着动画对人们的感受, 三维运用用带动了人们对虚拟世界的认识, 同时也把人们带入了一个真实而富有“体感”的世界中来。

参考文献

[1]曾芬芳主编.虚拟现实技术.上海交通大学出版社, 1997年第一版.

[2]黄鑫渊编著.虚拟现实技术于应用科学出版社, 1999年第一版.

[3]张呁, 徐自亮.3D Studio MAX R3 (上册) .清华大学出版社, 1999年第一版.

3Dmax教学实践改革邹议 篇6

1 如何首先要强调使得学生入门

万事开头难, 如何引导学生进入学习的殿堂, 对3Dmax感兴趣, 并且能有一个开始, 对他们整个课程的学习至关重要。

(1) 三维空间能力的锻炼。这是最基本的要掌握的内容, 如果掌握不好, 下面的所有内容都会受到影响。有了设计基础和空间能力的学生, 掌握起来其实很简单;没有基础的学生, 只要有科学的学习和锻炼方法, 也可以很快地掌握, 这是我们整个学习过程的第一步。

(2) 掌握几个常用的三维和二维几何体的创建、参数以及几个基本的操作命令:选择、移动、旋转、缩放、镜像、对齐、阵列、视图工具。这些命令是最常用也是最基本的, 几乎所有制作都用的到, 熟悉了之后, 就掌握了3DSAMX的基本操作习惯。

(3) 熟悉二维图形的创建和编辑, 这是非常重要的一部分内容, 很多三维物体的生成和效果都是取决于二维图形, 主要是用“Edit Spline”来实现。曲线图形的点、段、线编辑主要涉及到几个常用的命令:、、、、、、、r等, 熟练掌握这些子命令, 才可以自如地编辑各类图形。

2 教导学生进行多软件的融合学习

实际上, 3Dmax不是一个单纯的软件, 有很多软件可以辅助它进行设计。计算机专业的美术设计教学课时没有装潢专业多, 学生美术设计能力较弱, 因此计算机专业侧重于软件操作技能培养, 应用的时候要结合其他软件。例如对于有些设计方面:楼房的设计依据CAD施工图, 它也是制做三维虚拟并且标准精确的楼房模型必不可少的参照。因此结合CAD软件进行教学是必要的, 首先学生要学会简单的操作CAD。如修改和删除无用的线条, 把CAD图纸导入到3DMAX, 并且将CAD线条处理成简单明了的参照对象进行编辑是教学重点。这要求有扎实的编辑线技术, 相关命令如线的分离、线的焊接、线的附加等。

3 锻炼其基本能力

3Dmax是个综合性的课程, 对它学好必须充分锻炼各方面的能力, 笔者认为这里三维空间能力锻炼是基本且重要的内容。如果掌握不好, 在学习软件的过程中会走弯路。一般的环艺专业中, 作为重要基础课之一的建筑制图, 让学生学习了正投影的基础知识和组合体的基本概念等知识, 这样学生在学习3Dmax的时候就能够正确地认识视图控制区, 对顶视图、左视图、右视图以及透视图等能够快速地进行操作。所以有了这样的设计基础和空间能力的学生, 掌握起来会容易很多, 而那些没有基础的学生, 只要有科学的学习和锻炼方法, 也可以很快地掌握, 这是我们整个学习过程的第一步。

4 强调情景教学的设计

“教学情境”是一种特殊的教学环境, 是教师为了发展学生的心理机能, 通过调动“情商”来增强教学效果而有目的创设的教学环境, 也是教师根据教学目标和教学内容, 创造出师生情感、欲望、求知探索精神高度统一, 融洽和步调一致的情绪氛围。情境创设在建构主义学习理论中指的是在教学活动的设计中, 要提供与学习主题的基本内容相关和现实生活想类似的或真实的情境, 使学生具有为理解主题所需要的经验, 帮助学生在这种环境中去发现、探索与解决问题。最佳的课堂教学情境是学生的思维得到激活, 并在强烈的求知欲下进行自主探究, 从而解决困惑, 获得知识。因此, 在创设教学情境时, 一定要保证创设的情境能激起学生的认知冲突, 激起学生的积极思考。创设教学情境时, 要造成学生心理上的悬念, 从而唤起学生的求知欲, 激起学生的学习兴趣, 将学生带人一种与问题有关的情境中, 诱发他们产生积极思考的欲望。

5 技巧的传授

3Dmax教学是一门实用性很强的课程, 在里面涉及到大量的方方面面的知识。笔者认为, 在教课之中, 应该把教师体会、学习掌握好的技巧传授给学生, 使其学习事半功倍。这里对于技巧的传授也可以纳入到情景教学的轨道上来, 以实例进行教学。如:图1的乒乓球动画, 是笔者觉得富含技巧的一个动画实例 (如图1) 。

乒乓球的运动是通过曲线控制器来实现的, 这里特别是应用列表控制器可以把其中的若干次反弹删掉, 然后把滚动加入进去, 或者采用"噪波"的方法把反弹改为随机的在桌面上来回转动。笔者先是给出了一个符合常规的乒乓球运动轨迹, 然后还给学生演示了“非常规”的乒乓球运动。通过这种“非常规”的乱跳使得学生很欢跃, 课堂氛围十分热烈。学生意识到原来通过3Dmax他们居然能够扮演起“上帝”的角色, 主宰这一个世界运动法则, 于是趁热打铁, 笔者将位置控制器里的“噪波”使用交给了大家。

6 培养学生的创新能力

教师可以通过鼓励学生大胆设想, 帮助学生萌发创新意识的方法来实现, 比如在旋转硬币的教学实践中, 笔者启发了学生硬币逆向旋转的公式, 在学生深入的思考下对这个动画又有了新的深刻的人事。为了更加贴合实际情况, 笔者启发学生在实际过程中硬币肯定不是永远旋转的, 他一定会在能量不断的消散下越来越趋向于静止。通过这种教学的情景的安排, 很多学生意识到对于3Dmax的学习与应用, 实际上是对生活中事物仔细观察的结果, 但是还是要通过对数学、物理等基本理论的理解才能在3Dmax中得到实践。

参考文献

[1]红雨, 杨枭齐, 孙耕, 等.动画之路[M].北京:机械工业出版社, 2004:19～92.

[2]陈建华.基于3Dmax的虚拟现实建模技术[J].漳州师范学院学报, 2002, 15 (3) :18～20.

[3]丘威, 张立臣.基于X3D在线虚拟室内漫游系统的研究与应用[J].计算机应用, 2005, 25 (8) :1930～1932.

3DMAX软件动画制作探析 篇7

(一) 动画设计中加入背景, 使动画效果更加真实

在3DMAX中制作动画时, 默认是没有背景的, 这样在制作一些有特定背景的动画时就很麻烦。例如制作一辆汽车在繁华都市奔驰的动画, 汽车的建模在3DMAX中倒也简单, 但繁华都市的背景制作起来就很麻烦了。还有, 在制作一个圣诞节的宣传动画时, 雪人制作好了, 但具有圣诞节浓烈气氛的图片背景却不能显示。

我们平时正规的方法也有, 就是使用普通给3D文件加背景的方法, 利用rendering----environment菜单中的environment map加入一个已经选好的背景, 再把动画保存为.AVI的形式, 这样最终的AVI形式的动画就会显示刚刚加入的背景, 但是这种方法有一个致命的缺点, 就是在保存为AVI形式的文件时, 动画要一帧一帧的渲染, 因为加入了大的图片背景, 在渲染时就会占用过多的内存, 使保存速度降低很多倍, 而且非常容易死机, 在平时教学时, 很多学生都遇到过这个问题。

可以使用另外的方法解决这个问题, 首先准备好合适的图片文件 (必要的话, 可以出去现拍一张与所设计动画相配合的背景图片) , 使用View----view Background菜单命令将图文件调入Camera视图 (如图1、2) 。

也可以是常用的perspective视图, 但是要去掉视图中的网格显示 (在perspective视图左上角的视图名称上击右键, 把show grids选项去掉即可。) , 否则会在图片中显示网格, 影响动画效果。以上步骤完成后, 就会在perspective视图的背景上出现你所调入的图片, 在这个图片背景上, 再使用3DMAX的三维建模功能制作相应的三维物体以及该物体的动画, 那么这个三维物体就是在该背景下的动画了, 在运行动画时把视图调到最大即可达到较满意的效果。

使用这种方法虽然简单, 但为了使自己创建的三维模型与所导入的二维图形相融合, 需要对整个场景做一些调整。例如制作汽车在繁华都市奔驰的动画, 在利用以上方法导入繁华都市的背景后, 首先要建立一定数量的简单模型代替二维图片中可能受三维模型影响的建筑物和路面, 调整简单模型和摄像机的位置及角度, 使之与二维背景在透视关系上相吻合;另外, 根据二维背景上阳光或灯光投射下的阴影, 在场景中设置太阳光 (Sunlight) 或一定数量的聚光灯, 使汽车的阴影能与背景图片的阴影以假乱真;还有汽车在使用贴图时要包含反射贴图, 以表现对周围环境的反射, 使整个场景更加逼真, 加上这些修饰后, 一个汽车在繁华街道上奔跑的动画就非常逼真地制作完成了。

(二) 与PHOTOSHOP软件相配合, 制作签字过程动画

在制作三维动画中广告类或其它场景中, 有时需要制作一个签名过程的动画, 单独使用3DS MAX软件, 这样做工作量很大, 而且效果也不是太好。在教学中, 通过Photo Shop与3dmax软件的配合使用, 可以比较方便地可以解决这个问题, 并且用这种方法制作出的文字可以根据当时的场景要求, 任意调整笔画的大小和粗细。

首先将要签字的名字的图片文件 (jpg文件最好, 占用的位置较小) 存入电脑。从网上下载、用扫描仪扫进电脑或使用数码相机拍照都行。图片制作完成后, 启动Photo Shop软件, 并在该软件中打开有名字的图片。制作的主要方法是要选中图片中的每一个笔画, 这个工作用魔棒工具效果最好, 因为魔棒工具是选择颜色相同或相近的图像象素。在名字图片中, 字的颜色一般都是相同的, 所以很容易选中。选中名字后, 再通过Alt、Shift、Ctrl等键的组合运用及相应的选择工具调整选区, 使选中的名字没有其它的无用部分, 只包括完整的字。完成以上操作后, 还有一个重要的步骤, 这一部千万不能忘记, 否则以后的操作会进行不下去。就是打开窗口菜单中的路径选项, 在路径中选择“把选区转换为工作路径”, 这样刚才选中的文字就变为了工作路径。下面要把这个路径进行指定保存, 单击“文件”-->“输出”-->“路径到Illustrator”, 将转换为的路径导出为扩展名为AI的文件, Photo Shop中的工作到此结束 (如图3) 。

以下的工作要在3DMAX中完成, 启动3DS MAX, 把刚才存入的文件导入, 单击“File”-->“Import”菜单, 在打开的对话框中找到将才在Photo Shop中导出的AI文件, 使用3DS MAX默认的步骤, 即可完成导入, 也许很多人想不到, 这个文件导入进来以后, 会生成一个二维的笔迹文字, 把二维的笔迹文字通过加修改器变为三维文字, 到这一步, 制作签名过程已经是做了很大一部分。三维文字制作出来后, 有了这些真实的文字基础, 想制作什么样的动画都可以了, 因为3DMAX的主要功能之一就是制作动画。但是在这里有一点需要注意的问题就是:在二维文字转变为三维文字时, 不能使用3DS MAX中制作文字的最常用方法extrude (挤压) , 这样制作的文字效果太不真实, 应该使用二维文字和二维圆放样的方法把文字变为三维, 这样制作的文字, 如果想调整笔迹的粗细, 非常简单, 可通过调整二维圆的半径大小, 很简单地实现这个功能。

(三) particle system的动画应用

particle system粒子系统是3ds max提供的一种特殊对象, 它能模拟各种自然现象、物理现象。可以通过particle system制作雨、雪、风、云、火花及爆炸等动画效果。下面介绍粒子系统动画设计的一些综合应用。

首先创建一个粒子发射器。再创建一条直线 (二维物体) 。使用“路径约束”命令, 创建粒子发射器的动画路径为刚才创建的直线, 在视图中选择粒子发生器和直线, 选择“编辑”“复制”命令, 在弹出的对话框中将复制方式参数选择为“复制”, 进行复制。单击工具栏中的“移动”按钮在左视图中进行移动, 使复制出来的实体与原有部分不再重合。然后在视图中选择复制出来的直线, 单击工具栏中的“旋转”按钮, 在左视图中进行适当的旋转。

第二步, 赋材质 (如图4) 。

设置Blinn参数, 其中“漫反射”和“自发光”的色彩红绿蓝值均设置。选择“渲染”Video Post对话框中单击“透视”按钮, 在弹出的“编辑场景事件”对话框的下拉列表框中选择“透视”选项。在Video Post对话框中单击“添加图像过滤事件”按钮, 在弹出的“编辑场景事件”对话框中的下拉列表框里选择“镜头效果光晕”滤镜, 单击“确定”按钮。“镜头效果光晕”特效可以在模型的周围产生雾状辉光效果, 可以设置辉光的色彩、亮度、发光范围等参数, 而且需要设置起渲染通道。

通过以上综合设置, 可以把简单的雨、雪、风、云、火花及爆炸等动画效果加上复杂的镜头效果光晕、各种变幻的材质效果。