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3D工具集：NSDT简石数字孪生

后世界末日的汽车设计

工具和技术

• 3ds Max
• Project Overview

展示如何使用3ds Max设计和创建后世界末日的汽车

  在简短的教程中，我们可以完成如何在 3ds Max 中创建后世界末日汽车设计的过程。您将学习方法和技术，以及设计/视觉开发。我将向您展示如何准备场景、创建汽车、详细说明模型的拓扑以及了解曲面和几何体。

开始

  首先，打开一个新场景并将其保存在其自己的文件夹中。文件夹结构至关重要，尤其是在团队项目中，文件夹层次结构为团队成员提供了一种查找原始资源和资源的方法。即使在我创作个人作品时，使用文件夹层次结构也是我创作中的标准步骤。名称和路径必须相似且易于理解。在本例中，我创建了三个文件夹：模型、纹理和引用。如果项目需要更多阶段，如ZBrush或绑定，它们应该有自己的文件夹。因此，我将新场景保存到模型文件夹中并开始使用它。

  在此步骤中，我们将使用我们拥有的所有原始数据准备场景。马库斯·洛瓦迪纳（Markus Lovadina）在后世界末日的汽车概念艺术方面做得非常出色，现在我们正在用3D制作。我按下 8ds Max 中的（默认）按钮 3，这将打开“环境”选项卡。在这里，我加载概念图，然后使用“实例”选项抓取通道并将其放入材质编辑器中。这是一个线性工作流，因此，如果您更改源中的某些内容，副本也会随之更改。能够修改图像的大小或在背景中的位置非常重要。这在我们处理HDR全景图像时非常有用。

  下一步是使我们的背景元素可见。转到视图>视口背景和管道在环境背景中。现在我们可以看到场景中的图像。另一种方法是打开视口配置并选择背景调色板以加载图像。这对于参考建模更有用，因为我们可以将视口大小与图像大小相匹配。现在让我们开始构建。

拓扑学

  我正在创造这辆伟大的汽车作为高分辨率模型。有两种方法可以进行高分辨率建模：静态建模和细分。静态模型具有无法修改的固定拓扑。因此，如果您创建一个包含 20 条线段的圆，从相当远的距离看起来不错，但在近距离观察时情况更糟。静态模型适用于任何类型的线框，对于环境部件非常有用。

   细分拓扑不同，具有许多多边形规则，适合更有机的建模。这辆车的表面并不难创建，因此我们将使用四边形来构建它。为什么是四边形？因为细分修改器会在多边形内创建更多分割以获得精细的形状和表面。五边形在这里也可以使用，因为细分修饰符从一个五边形创建三个好的四边形多边形。

  创建细分模型时，我们必须注意多边形之间的距离。这对于平坦的表面并不那么重要，但对于弯曲的表面来说更是如此。最好的方法是，如果我们创建多边形切割，它们之间的距离几乎相同。如果我们可以在平面上的两个多边形之间保持更大的距离，这将提高多边形的效率：更少的多边形更容易修改，如果我们想要蒙皮或雕刻对象，或者用置换贴图对其进行编号，拓扑必须处于平衡的距离。

建模准则

  几何是创造好东西的一个非常重要的步骤。细分建模的流水线非常简单：创建原始形状，合并或挖出所需的零件，最后创建拓扑。我在这里创建一个小部分来展示我整个工作流程的示例。在图像中，红线是形状边缘，黄色是支撑边缘，绿色是细分边缘。一个简单的盒子和两个圆柱体是我现在正在创造的。

  非常重要的是，永远不要忘记将形状相互合并，就好像它们是真实的对象一样。如果两个部分要连接，请正确合并它们，否则它们只会相互穿过并产生孔。当你进入细分阶段时，你会有更好的结果。当然，我们也应该通过互连模型中隐藏或不太可见的部分来节省时间和多边形。

汽车车身

  我创建了一个相机对象，并尝试捕捉与概念艺术类似的视角。它看起来像一个非常狭窄的范围，视野约为30°。它看起来几乎像一个正交视图，这非常有用，因为它消除了透视失真并且不会欺骗眼睛。

  我使用细分平面和带有可见线框的框对象来查找透视。按 F4 使电线可见。我创建了一个简单的框，然后开始使用基本工具（如“拉伸”、“斜面”和“剪切”）对其进行修改。创建对象后，我必须将其转换为可编辑的多边形，因此软件将根据需要修改几何图形。转换还意味着软件将开始在其历史记录中标记修改，因此如果我们做错了什么，我们可以返回。

  我使用剪切、拉伸和顶点移动来找到整体形状。有两种主要形状可以开始：前部和后部，从概念图底部的汽车中提取。这些对于将汽车参数与透视参数相匹配非常有用。我对其他细节做同样的事情，创建占位符，直到我完成整体匹配的形状。

  然后我开始处理 2 级车身的几何形状。我使用相同的工具：移动、剪切、拉伸和斜角。您还可以使用“对称”修改器使零件建模更快、更容易。最后一个完整的细分部分位于建模阶段的末尾，但现在我在一个流程图像中展示每个零件，以及它如何开始和将要完成它们。我将网格分成几个部分，这些部分应该在现实生活中构建。

灯具和玻璃

  正如概念图所示，灯有单独的板部件。我也会以这种方式处理前部，所以只需通过移动到面部模式，选择一个环并将其分离，将环与主体分开即可。有了这个循环，我可以轻松地制作反射器的覆盖背板，使用拉伸边缘和移动工具来创建形状。最好的选择是 8 面圆柱体形状。3ds Max 帮助我们能够将点设置为圆圈，因此在获得背板后，选择所需的区域并创建插图。删除面，然后选择环边及其周围。

  在“石墨建模工具”中，找到“循环”>“循环工具”，然后单击“圆形”命令。脚本立即帮助了我！如果您使用的是其他软件，并且此功能不可用，则可以使用布尔圆柱体制作形状，然后清除顶点。当你在圆圈中工作时，总是使用边数为偶数的圆：6 就足够了，8 是完美的，12 工作正常，16 也是完美的。这些数字始终由周围的拓扑定义。为了获得逼真的外观，我们必须为灯创建一个背面结构，并且镜头几何形状必须是双面的，以便进行光线跟踪渲染（折射）。

管材、板材和焊接

  使用管子和板看起来非常简单，但是漂亮的管子连接需要大量的时间和耐心。我使用气缸作为基础为汽车创建我的管子，并使用快速切片工具在管子连接的地方创建更多环。它们中的每个连接步骤都是相同的：切割线、焊接点、删除内部零件，然后删除额外的环。对于其他一些管材和板，我使用额外的挤压、扁平形状来赋予焊接金属的外观。

表面元素和边

  不幸的是，这辆车是后世界末日的——它不是闪亮和酷炫的，但看起来很坚韧，就像它幸存了很多。身体被板、管和木板覆盖。这些可以像以前一样完成，通过切割盒子和圆柱体等基元并创建拓扑。

  这里重要的部分是考虑材料的厚度和边缘的粗糙度。板具有锋利的薄边缘;木材和橡胶更光滑。几何形状的边缘帮助大脑识别材料。在此阶段，支撑边和控制边很重要。我创造了一些木板，其边缘增加了更柔和的形状。

围栏和导向花键

  我认为围栏对象是汽车的一个非常好的一部分，提供了非常精细的形状和细节。我创建六个立方体并将它们放在彼此下方，然后将它们旋转 45？制作菱形图案。接触角应全部对齐。选择所有立方体并将它们连接在一起以创建单个几何图形。现在使用选择边缘模式选择锯齿形路径上的边缘，如图所示。在下面 编辑边缘，点击 从选择创建形状.这将为栅栏铁丝创造一个完美的指南。在锯齿形的每个角，我在路径中再创建一个段，然后推动它们以形成线形。在“渲染”选项卡中，打开“在视口中启用”按钮，选中“径向”以将其转换为所需的 3D 几何体。我使用低分段形状来创建围栏，因为在复制和细分过程之后，多边形计数可能会变得很大。

  我创建了此几何体的一些副本以形成完整的围栏，我可以使用蒙皮包裹变形器轻松变换围栏，该变形器通过创建与高分辨率围栏连接的类似几何体来工作。我创建了一个简单的平面对象，并通过皮肤包裹将其连接以控制围栏的表面。

创建链

  链条是每个型号的另一个引人注目的部分，而且创建起来并不难。我首先使用环面对象创建一对链眼。我将它们合并为一个，然后将枢轴点固定在网格的后部。在里面 层次结构 标签，点击 仅影响透视 然后将其移动到正确的位置。现在，网格可以从这个位置和空间转换。

  下一阶段是使用样条曲线和路径变形修饰符创建完整链。从“修改器”列表中，选择“路径变形”，然后单击“选取路径”按钮。链眼几何形状将按照路径进行成形，但比例错误，因此请将其缩小到正确的大小。使用“移动路径”按钮也会导致几何图形开始遵循路径的方向。

  现在复制链眼，按住 Shift，然后添加所需的副本数。现在链条应该可以正常工作，但我发现眼睛排列经常有问题，主要是在角落。因此，右键单击并将其转换为可编辑样条曲线 - 这将创建标记点，以便您可以修复路径或创建更多随机外观。

隐藏枪

  概念图在汽车顶部展示了一些看起来很强大的东西——我想这是一门加特林大炮。为了忠于概念艺术，它将被某种织物覆盖。这个阶段的一个主要部分是布料模拟：我用枪周围的布料模拟来创建盖子的几何形状。因为枪身都是隐藏的，所以我们使用SimGeometry，它可以处理更大的形状而不是精细的细节。

  我开始使用几个盒子和圆柱体制作模拟的轮廓，并使用圆柱体对象制作盖子的底座网格（我删除了枪连接到车顶的后部和下部）。这是一个非常简单的模拟过程，生成的几何形状可以手动修改。我使用“附加”命令从枪组创建模拟几何体。整个网格需要在模拟属性中一起处理。

  我将布料变形器添加到布料几何体中，然后打开“属性”选项卡，还可以在其中设置碰撞体对象。我设置了一些参数并按下“模拟本地”按钮。这里只有一件事很重要：我在布周围做两个固定部件，也就是用绳子固定的部分。在顶点模式下，我选择要绑定的区域，并从中创建一个组。然后我点击 SimNode 按钮并单击枪对象 - 现在固定点可以正常工作。当您拥有最终的布网时，将其稍微挤出以增加厚度。

其他车型详情

  为了获得逼真的外观，我们还必须处理不那么明显的部分。为了节省多边形和时间，我为内部零件和底盘创建了占位符轮廓几何形状。这些部分也是作为细分模型创建的，但我没有添加任何精细的细节。

轮胎和轮辋

  我们的汽车在四个漂亮的轮胎上滚动，我们将在此步骤中处理。首先，我创建一个圆柱对象 - 又到了数学时间！我们需要完美的段号来获得运行良好的细分几何形状。在这里，我们将进行 48 个部分，因为在弯曲的形状中平衡面始终很重要。如果我们制作一个不平衡的拓扑，形状看起来不会始终是圆形的。

  我做了几个嵌入，然后选择将成为轮胎孔的零件。我在选定的（孔）零件上做了另一个插图。我使用 Swift Loop 添加径向形状的细分控制回路，然后删除所选部分。更改为“边框”模式以进行另一个选择并将其拉伸，将新边缘进一步移出以提供更厚的形状。之后，我在辐条的角落添加更多的支撑边缘以使其硬化。

  轮胎的其余部分现在很容易。使用 Swift Loop（在“石墨建模工具”下）修复几何细分。轮胎的表面细节太多，无法将其作为连接的细分网来处理——连接的齿和车身将有大约 170-200 个段，这对于细分处理起来会很糟糕！因此，我们只需将表面细节放在单独的轮胎上，方法是创建立方体并使用数组对象放置它们。齿的枢轴位置在这里非常重要，因为阵列根据它工作——正确的位置在轮胎主体的中心。

多边形效率

  铆钉和螺丝在科幻表面上总是很酷，但我们必须小心处理它们，因为它们会大大增加我们的多边形数量。我使用非常低分段的基础几何体来细化曲面，这在细分级别 1 上效果很好。

  如果我们确切地知道模型的哪些部分是不可见的，我认为我们可以删除这些隐藏的部分。我这是什么意思？在现实生活中，所有事物都有双面，但是如果我们真的确定可见性，我们可以在这里删除背面。渲染对象可以很好地处理单侧平面，这很有用，因为这些部分减少了多边形数量并且不占用 UV 空间。

不对称的细节

  我们可以通过一些表面损坏来增强模型的外观。我使用自由曲面画笔在整个网格上旋转、吹塑和涂抹一些零件，使其看起来更真实和风化。软选择在这里也是一个有用的工具，允许您借助衰减效果抓取和移动顶点。

UVS

  完成整个网格后，我们可以开始UVW映射它。对于每个几何图形，这都是类似的任务。我们必须标记接缝并切开网格 - 接缝告诉展开脚本我们要切出地理的位置。如果你不明白它是如何工作的，想想当你用纸创建一个盒子时：你画六个边成T形，然后把边贴进去——UVing是一样的，只是相反。

  当我们拥有所有的UV岛时，我们应该连接零件以获得带有UVW贴图的优化，平衡的全网格。使用 pack 命令创建平衡的 UV 岛，这些岛现在变得可涂漆。

  在“修改器”下，选择“UVW 贴图变形器”。选择必要的边，单击鼠标右键，然后按中断。该软件在对象上创建一个可读的接缝。现在，在UV编辑器中，找到工具并单击放松。在这里，选择“按面角放松”命令，脚本将开始处理您的对象。这就是建模过程完成。在第二部分中，我们将了解如何向模型添加纹理。

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