maya建模教程:NURBS建模-創(chuàng)建NURBS表面

繪制曲線大多是為了通過曲線創(chuàng)建出表面。本節(jié)將介紹 Surfaces 菜單中創(chuàng)建表面的操作和工具，以及 Cerate 菜單中的 Text 工具和 Bevel 工具。

旋轉(zhuǎn)

Surfaces 菜單中的 Revolve( 旋轉(zhuǎn) ) 工具是將選擇的曲線繞著一個設(shè)定的軸旋轉(zhuǎn)，該軸可在選項框中設(shè)置。默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)軸是 Y 軸，還有 X 軸、 Z 和 Free 軸。最后是選擇 Axis 單選按鈕，該選項還采用 Show Manipulator 軸句柄的一種轉(zhuǎn)換值 ( 參見 Show Manipulator 工具 ) ，即創(chuàng)建一個表面后還可以通過操縱 Show Manipulator 工具來交互地改變旋轉(zhuǎn)軸。

下面用 Revolve 工具來制作一個酒杯。

(1) 繪制出酒杯的曲線。執(zhí)行 Create → CV Curve Tool 命令，在 Top 視圖中繪制出如圖 4-37 所示形狀的一條曲線。

(2) 執(zhí)行 Edit Curves → Open/Close Curves 命令將曲線封閉。

(3) 執(zhí)行 Surfaces → Revolve 命令，彈出 Revolve Optione 窗口，選擇 Axis Preset 選項組中的 Z 單選按鈕，如圖 4-38 所示，然后單擊 Revolve 按鈕，酒杯的造型便制作完成，最終效果如圖 4-39 所示。

 

圖 4-38 Revolve Options 窗口    圖 4-39 酒杯的最終造型

放樣

在表面創(chuàng)建過程中，放樣是最常用的并且也是最重要的。 Loft( 放樣 ) 命令用所選的曲線、等參線或剪切邊作為段和邊來創(chuàng)建一個表面。 Maya 對 Loft 的命令設(shè)置很簡單，且大多數(shù)情況下不必改變其默認(rèn)設(shè)置。可以將曲線、等參線或剪切邊合起來進(jìn)行放樣。但要注意的是所拾取的用來放樣的曲線順序。要確保按順序級所需的 U 方向拾取所有的曲線。拾取的第 1 條曲線將設(shè)置第 2 條曲線的 U 方向參數(shù)。

提示：

如果放樣的曲線是統(tǒng)一形式的曲線且具有相同的段，則放樣形成的表面也具有和曲線相同的統(tǒng)一形式和段數(shù)。

下面以一個簡單的例子介紹 Loft 命令的基本用法。

(1) 執(zhí)行 Create → CV Curve Tool 命令，然后在 Top 視圖中繪制出如圖 4-40 所示的曲線。

(2) 激活 Persp 視圖，執(zhí)行 Edit → Duplicate 命令，彈出 Duplicate Options 窗口，更改 Translate 文本框的值分別為 0 、 5 、 0 ， Number of Copies 文本框的值為 2 ，如圖 4-41 所示，設(shè)置完畢后單擊 Duplicate 按鈕，這時窗口中應(yīng)該有 3 條曲線，如圖 4-42 所示。

   

圖 4-40 繪制曲線     圖 4-41 Duplicate Options 窗口中的設(shè)置

(3) 同時框選中 3 條曲線，執(zhí)行 Surfaces → Loft 命令，這樣便可以在 3 條曲線之間得到一個表面，如圖 4-43 所示。

用戶還可以為已經(jīng)制作好的 Loft 物體再添加新的曲線，這種操作非常簡單。繼續(xù)沿用上一個實例的場景。具體操作步驟如下：

(1) 執(zhí)行 Create → CV Curve Tool 命令，在 Top 視圖中重 新繪制出一條曲線，然后在 Persp 視圖中將它移動到所有曲線的最上側(cè)，如圖 4-44 所示。

(2) 同時選中已經(jīng)形成的 Loft 物體和新繪制的曲線，然后執(zhí)行 Surface → Loft 命令，產(chǎn)生新的 Loft 造型，效果如圖 4-45 所示。

  

圖 4-42 復(fù)制曲線  圖 4-43 Loft 工具效果

  

圖 4-44 繪制新的曲線    圖 4-45 新的 Loft 物體造型

 

擠壓

Extrude 擠壓命令是從選擇的曲線、表面上的曲線或等參線擠壓出一個表面。擠壓并不復(fù)雜，只是在 Extrude 選項組中有許多按鈕，因此容易弄混。

擠壓通常需要兩條以上的曲線或表面上的曲線或等參線，第 1 條是將要擠壓的 Profile ( 外形 ) 線，最后一條是引導(dǎo)擠壓的 Path( 路徑 ) 。 Extrude 命令提供了幾個用于控制擠壓表面成形的選項：

● Tube ：使外形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)槁窂健?/p>

● Flat ：使外形曲線在沿路徑移動時保持自己的方向。

● Distance ：只需一條曲線，而且它激活 Extrude Length 滑尺，對于 Distance ，要確定它的擠壓方向，既可用 Specify 選項 ( 它列出了不同的軸選項 ) ，也可以用 Profile 法線，使擠壓沿著外形曲線的法線方向進(jìn)行。

● Result Position ：既可以用 At Profile 設(shè)置使路徑變成外形曲線，也可以用 At Path 設(shè)置使外形曲線變成路徑。

下面制作一個簡單的擠壓實例。具體操作步驟如下：

(1) 執(zhí)行 Create → NURBS Primitives → Circle 命令，在視圖中形成一個圓形曲線，如圖 4-46 所示。

(2) 繪制出擠壓路徑。執(zhí)行 Create → CV Curve Tool 命令，按住 X 鍵，然后在 Front 視圖中繪制出如圖 4-47 所示形狀的曲線。

  

圖 4-46 繪制圓形曲線 圖 4-47 路徑形狀

(3) 在 Persp 視圖中同時框選中兩條曲線，執(zhí)行 Surface → Exturde 命令，形成了一個新的物體，如圖 4-48 所示。

另外，還可以使形成后的擠壓物體產(chǎn)生扭曲造型。以上一個場景為例，重新選中擠壓后的物體，執(zhí)行 Modify → Transformation Tool → Show Manipulator Tool 命令，視圖中出現(xiàn)手柄，拖動手柄可以使擠壓物體產(chǎn)生扭曲，如圖 4-49 所示。

  

圖 4-48 擠壓工具效果    圖 4-49 使擠壓物體產(chǎn)生扭曲變形

 

平面、文本和斜切工具

Planar 在三維空間中它是一個二維物體，有長和寬度，但沒有厚度。一個真正的平面物體是不可以在三個方向上被扭曲的，一旦被扭曲，它就不再是平面。一個平面通過封閉曲線可以生成剪切面，但是這些曲線本身必須是平面曲線。 Planars 在 Maya 中生成文本時非常有用，實際上 Trim 選項是為生成文本而設(shè)置的。

下面是一個關(guān)于平面物體的簡單例子。畫一個圓，同時通過選中該圓使其成為默認(rèn)的平面，接著選擇 Surfaces → Planar 命令得到一個剪切面，在圓上顯示并選擇一個 CV ，上下移動該 CV ，剪切圓的表面將消失，并且僅當(dāng) CV 恰好在基面上才出現(xiàn)，如圖 4-50 所示。

為了更好的理解使用平面物體，下面創(chuàng)建一個簡單的字母 M 。

 

(1) 建立一個新場景，執(zhí)行 Create → Text 命令，彈出 Text Curve Options 窗口，在 Text 文本框內(nèi)輸入 M ，更改 Type 的類型為 Trim ，如圖 4-51 所示，單擊 Create 按鈕，一個從字母 M 中抽取的平面曲線的輪廓就生成了。進(jìn)入 persp 視圖，可以在三維空間中看到平面曲線字母，你將看到如圖 4-52 所示的圖形。

圖 4-51 Text Curve Options 窗口中的設(shè)置

斜面幾乎和平面相反，因為它實際上是使平整的東西產(chǎn)生厚度。但它很靈活而且功能強(qiáng)大，可以操作曲線和等參線，甚至是剪切邊，生成斜面或斜邊。

(2) 斜切上一步生成的字母 M 的平面外形。選擇字母 M 曲線，選擇 Surface → Be vel □。這里的選項因為具有方向性而可能產(chǎn)生混淆： Top Side( 斜切字母的背面 ) ； Bottom Side( 斜切前面 ) ； Both( 斜切前面和后面 ) 。

提示：

當(dāng)在 Maya 中生成文本時，它是朝前的，如果不太理解 Top 朝后、 Bottom 朝前、 Height 是擠壓厚度的話，想象字母是面朝下躺在地面上即可。

可以使斜切角為 Straight 或 Circular ，讓斜切邊是直的、急劇的向內(nèi)圓弧或光滑的向外圓弧?？梢栽O(shè)置 Bevel Width 、 Depth 和 Height 為默認(rèn) —— 隨后再適當(dāng)?shù)卣{(diào)整它們，單擊 Bevel 按鈕，圖形如圖 4-53 所示。

  

圖 4-52 生成文字曲線    圖 4-53 Bevel 工具效果

如果要改變角和邊的默認(rèn)設(shè)置，可以打開 Channel 盒，在 Input 下單擊 Bevel1 可得到這些設(shè)置，按 T 鍵激活 Show Manipulator 得到 Bevel 的歷史記錄，將看到 3 個和線相連的藍(lán)色點(diǎn)。如果不想看到這些，可以選擇 Channel 盒，在 Input 下再次單擊 Bevel1 ，它們就會消失。

(3) 這些藍(lán)點(diǎn)是處理 Bevel Width 、 Depth( 斜面或斜邊的厚度 ) 或 Height( 對文本曲線擠壓的厚度 ) 的句柄。操作這些藍(lán)點(diǎn)直到對字母 M 的形狀滿意為止，如圖 4-54 所示，然后通過標(biāo)記菜單顯示物體的 Isoparm 并選擇斜面的前邊。執(zhí)行 Surface → Planar 命令，現(xiàn)在可以看到 M 的前面，如圖 4-55 所示。

  

圖 4-54 Bevel 工具的操作器    圖 4-55 最終形成的物體

邊界

和放樣曲線相比，邊界的作用很容易描述，當(dāng)兩條曲線放樣時，結(jié)果形成 4 條邊的面，其中兩條相對的邊由曲線定義，另外兩條通過計算兩邊之間的直線自動定義。當(dāng)多于兩條曲線放樣時，另外兩邊被切割，但是在放樣曲線之間它們是插進(jìn)去的。相反，邊界的作用是由 4 條曲線生成一個面的 4 條邊，從而可以更好地控制面的邊。

下面是 Boundary 工具的工作方法。建立一個新的場景，每條曲線用兩個或 3 個段生成 4 條不同的曲線，并把它們設(shè)置成終點(diǎn)相交，如圖 4-56 所示?？梢噪S便選擇曲線，或框選所有曲線，但最先選擇的曲線決定了邊界面的 UV 參數(shù)化，因為曲線的自身 U 參數(shù)決定面的 U 參數(shù)，因此邊界的 UV 方向是很重要的，應(yīng)該記住所建立的最初的曲線。

一旦選中了所有的曲線以后，執(zhí)行 Surfaces → Boundary 命令，并使用默認(rèn)設(shè)置。這時應(yīng)該有一個有 3 或 4 個 UV 段的表面，如圖 4-57 所示。

   

圖 4-56 4 條曲線的位置和形狀    圖 4-57 用 Boundary 工具產(chǎn)生的表面

邊界的另一個作用是可以用 3 條曲線形成一個表面。這種用邊界建立的表面并不是一個真正的有 3 條邊的表面，而應(yīng)是一個有零長度邊的表面。在這種情況下選取的順序非常重要，因為零長度邊 ( 也稱為 degenerate surface) 出現(xiàn)在最初選擇的兩條曲線中間，這在表面和另一個面粘合時非常重要。

Maya 還提供了一個 Square 工具，也用 3 或 4 條曲線生成一個表面。雖然生成切面的方式比較復(fù)雜，但它仍是一種比較高級的工具。

 

雙軌跡

Birail( 雙軌跡 ) 的 作用更像邊界，因為它們都是確定一個面的 4 條邊，本質(zhì)上說，雙軌跡是沿兩條曲線軌跡或路徑擠壓一條或更多的曲線輪廓。曲線輪廓參數(shù)決定了雙軌跡面的 V 參數(shù)，兩條軌跡曲線決定了表面的 U 參數(shù)。也可以把 Birail 工具視為一種高級的放樣命令。

1. 雙軌跡的工作方法

雙軌跡的工作方法如下 ：

執(zhí)行 Create → CV Curve Tool 命令，繪制出如圖 4-58 所示的 3 條曲線。

選中截面形狀曲線 ( 那條橫線 ) ，執(zhí)行 Surface → Birail → Birail 1 Tool 命令，然后再到視圖中分別選取兩條外形曲線，最終效果如圖 4-59 所示。

可以用不同的選擇順序再試一下，看看在不同的情況下表面有何不同。與邊界面有何不同，邊界的第 4 條曲線基本上被忽略，而替換成曲線外形。

   

圖 4-58 用于 Birail 操作的三條曲線   圖 4-59 Birail 1 Tool 工具的最終效果

2. Birail 2 Tool 的工作方法

Birail 2 Tool 工具允許用戶同時使用兩條截面曲線進(jìn)行放樣操作。

重新建立一個新的場景，并且用 CV Cruve Tool 工具繪制出如圖 4-60 所示的 4 條曲線。

同時框選中兩條用于放樣操作截面曲線 ( 兩條橫線 ) ，然后執(zhí)行 Surface → Birail → Birail 2 Tool 命令，再到視圖中選取兩條外形曲線，最終效果如圖 4-61 所示。

  

圖 4-60 用于 Birail 2 Tool 操作的 4 條曲線    圖 4-61 Birail 2 Tool 工具的最終效果

3. Birail 3+ Tool 的工作方法

對于 Birail 3+Tool ，需要另外一條曲線作為外形曲線。像別的曲線一樣，用兩個或 3 個段建立一條曲線，還應(yīng)保證新加入的外形曲線和軌跡曲線相連。

這里我們制作一個具體的實例來說明 Birail 3+ Tool 的工作方法。

重新建立一個場景，執(zhí)行 Create → CV Cruve tool 命令，然后在視圖中繪制出如圖 4-62 所示的 5 條曲線，這 5 條曲線要保持首尾相接。

首先選中帶有彎曲的兩條曲線，執(zhí)行 Surface → Birail → Birail 3 Tool 命令，然后選取中間帶有突起形狀的曲線，按 Enter 鍵結(jié)束拾取，再選取曲線兩條邊界線 ( 兩條橫線 ) ， Birail 3+ Tool 操作便完成了，最后效果如圖 4-63 所示。

Birail 3+ 是高級放樣，使用軌跡曲線后面的 U 參數(shù)方向的表面邊?？梢杂?Briail 3+ 工具控制表面內(nèi)部區(qū)域，而不能使用邊界或別的雙軌跡工具。

   

圖 4-62 用于 Birail 2 Tool 操作的五條曲線 圖 4-63 Birail 3 Tool 工具的操作效果