三维动画课程实验指导书

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实验一

1、实验项目名称、学时 《茶桌》作品，1学时

2、实验目的

认识3dsmax5，了解3dsmax的界面构成及各界面元素的主要功能，初步了解场景的建立，并熟悉基本物体的建立和修改过程。

3、实验要求

利用基本几何物体建立功能和简单的导边(Taper)修改功能，建立简单的小茶桌场景。

4、实验原理

利用3dsmax5的建立(Create)命令面板中的几何(Geometry)物体建立功能，可以建立方体、圆柱体、管子、茶壶等标准构件。可以利用编辑(Modify)命令面板，对所建立物体的基本控制阐述进行修改或施加程序修改器，使之产生大小或形状上的变化。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、建立用Cylinder建立桌面；

6．2、用Box建立一条桌腿，移动复制成四条桌腿； 6．3、用Taper修改器调节桌腿的形状； 6．4、用Teapot建立茶壶和茶碗。 7、实验注意事项

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本实验中的所有物体均应在顶(Top)视图中建立，其中：为了增加桌面的圆滑度，应将用来制作桌面的圆柱体(Cylinder)的侧表面数，增加到32个左右；为了实现桌腿的弯曲效果，应将用来制作桌腿的方体(Box)的高度方向的段数增加到10个左右。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关3dsmax5软件介绍及基本物体建立的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“A”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验二

1、实验项目名称、学时 《栏杆》作品，1学时

2、实验目的

掌握在3ds Max中进行二维造型的方法。进一步熟悉样条曲线的建立与编辑技术。

3、实验要求

利用样条曲线建立栏杆，并利用编组方法，复制所建立的物体，设置样条曲线的可视性和可渲染性。

4、实验原理

3ds Max设计了二维造型的概念，就是要通过对简单的二维图形，经过一些转换过程来生成复杂的三维物体。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。 6、实验步骤和方法

6．1、用Star在Front视图中建立一个星形；

6．2、设置其Enable In Renderer和Enable In Wiewport选项； 6．3、用Circle建立一个圆形，对齐到星形； 6．4、再用四条直线围成一片栏杆；

6．5、选中这些造型，将其进行编组。然后使用阵列工具平移阵列成五个栏杆片；

6．6、用一条粗一些的直线当作栏杆扶手连接这五个栏杆片。

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7、实验注意事项

在建立一个新的形状时，应在Create面板，确定勾选了Start New Shape选项。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关二维样条形状建立以及物体组合复制等内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“B”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验三

1、实验项目名称、学时 《酒杯》作品，1学时

2、实验目的

掌握放样三维物体的方法基本几何物体建立方法，进一步了解挤压、旋转和路径放样等三维物体放样技术。

3、实验要求

利用二维样条线建立酒杯的断面曲线，用旋转放样的方法建立成酒杯模型。 4、实验原理

在 3ds Max中，可以通过向图形添加高度来挤出3D对象，也可以通过绕轴旋转车削成3D对象。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、在Front视图建用Line创建酒杯的半个断面的简单形状；

6．2、在Modify面板，将Spline子物体用Outline命令按钮使曲线扩展成为一个轮廓线；

6．3、通过修改Vertex子物体，对轮廓线上的各顶点的属性进行修改使之成为准确的酒杯断面；

6．4、为Line添加Lathe修改器，在Lathe的参数中为Align项选择Min方式，为Output项选择Patch方式，完成酒杯的放样。

7、实验注意事项

酒杯的断面形状应该在Front视图建立。 8、实验预习要求

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上机实验前，应仔细阅读教材有关放样三维物体的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“C”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验四

1、实验项目名称、学时 《沙发》作品，1学时

2、实验目的

掌握复杂物体的面斜切建模技术，了解细化的方法和作用。 3、实验要求

利用两层旋扭修改器建立台灯支杆，并利用比例缩放功能修改台灯底座的外形，用导边修改器使茶壶、灯罩进行变形。注意在各视图中调整灯罩的角度，使之与场景中的其它物品协调统一。注意物体的段数参数对物体变形修改的影响。

4、实验原理

基本物体在加入Edit Mesh修改器后，转换成可编辑网格物体，可以对该物体的节点(Vertex)、边(Edge)、边界(Border)、面(Face)和子物体(Element)分别进行编辑修改。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、创建盒子(70，160，25，4，8，1)；

6．2、加入光滑网格物体修改(Mesh Smooth)，设定光滑的重复值为2； 6．3、为物体加入可编辑网格物体修改（Edit Mesh）；

6．4、选择合适的面(Face)，挤压(Extrude)出扶手和靠背； 6．5、进一步挤压靠背的高度；

6．6、最后再通过移动曲面控制点来修饰外形。 7、实验注意事项

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注意多个面同时选择的方法和Extrude数值的正确调整，若一次调整不理想，必须放弃调整，重新调整数值。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关复杂物体建模的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“E”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验五

1、实验项目名称、学时 《精怪》作品，1学时

2、实验目的

练习多边形修改建模等技术，认识常用的修改功能，掌握修改功能堆栈的用法。

3、实验要求

利用转换为可编辑多边形的Box物体，通过挤压、斜切、圆滑等技术修改建立成一个小精灵的头部造型。

4、实验原理

利用可编辑多边形物体的子物体修改功能，可以生成复杂的曲面物体。 5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、在Top视图建立Box物体，并将其转换为可编辑多边形物体； 6．2、通过对物体正面的多次斜切修改，作出精灵鼻子的形状轮廓； 6．3、在Subdivision Surface卷展栏，勾选Smooth Result选项、Use NURMS Subdivision选项和Show Cage选项。设置Iterations的值为2，初步形成精灵的头部形态；

6．4、选择Editable Poly层级，为其添加Symmetry修改器；

6．5、利用细分、倒角、斜切等操作，在精灵的右半部作出眼睛、耳朵和嘴的形状。

7、实验注意事项

通过为Editable Poly层级添加Symmetry修改器，可使物体得到对称编辑效

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果。可利用将修改器堆栈下方的Show end result on/off toggle按钮的状态来确定是否显示最终的圆滑状态。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有多边形物体编辑的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“E”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验六

1、实验项目名称、学时 《油壶》作品，1学时

2、实验目的

掌握NURBS曲面造型技术，学习UV放样成型技术。 3、实验要求

利用U轴放样和UV放样成型技术建立壶体的表面，再利用面面相交求解各形成壶体外形。注意放样生成的曲面反正面的不同。

4、实验原理

NUBRS(非均匀有理B样条)造型特别适合于创建由复杂曲线构成的表面物体。NUBRS采用解析算法来实现控制点曲线的求解，边缘异常平滑，虽然工作原理复杂但使用特别方便。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、在前视图建立油壶轮廓曲线，在左视图复制调整成四条曲线，U轴放样成形

6．2、在顶视图建立一水平断面形状曲线，在前视图复制调整成三条曲线；在左视图建立一垂直断面形状曲线，在前视图复制调整成三条曲线；UV放样成形；再镜像复制一个曲面

6．3、面面相交求解成油壶主体，制作填角使焊缝圆滑

6．4、在前视图建立壶嘴轮廓曲线两条；在左视图建立壶嘴断面圆形两个；双轨成形

6．5、面面相交求解焊接壶嘴与主体，制作填角是焊缝圆滑

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6．6、在前视图映射曲线到面创建把手曲线到前后面，删除把手洞面，U轴放样成形填补漏洞

7、实验注意事项

在使用面面相交求解曲面时，两参与计算的曲面间必须要有明显的交线和充足的边余料。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关NURBS建模的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“F”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验七

1、实验项目名称、学时 《苹果》作品，1学时

2、实验目的

进一步学习复合材质的编辑技术，掌握贴图坐标的控制技术。 3、实验要求

通过不同材质的编辑，充分了解各种贴图方式的不同特点，初步掌握常见材质的编辑参数。

4、实验原理

3dsmax5的材质系统是一个结构非常复杂的系统，利用不同方式的分及组合，可以构成一个树状结构的贴图材质。通过这种结构，可以实现完美的材质效果。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、建立半径为100的苹果造型； 6．2、打开材质编辑器，择空闲材质，调整基本参数：Specular为73、Diffuse为46，Ambient为 0.89；

6．3、为Diffuse添加Gradient程序贴图：W为90，#1和#3的颜色为(221,56,49)，#2的颜色为(185,212,25)；Position为0.5；Noise为(0.3,4)；

6．4、为#1和#3添加noise 贴图，H为0.8，L为0.6 levels为3.0，#1的颜色为(221,56,49)，#2的颜色为(212,175,25)，Ytiling为0.15，Size为4，为#2添加Noise贴图，#1的颜色为(185,212,25)，#2的颜色为(184，117，57)，H为0.8,L为0.65，Size为9.5；

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6．5、为基本层的Bump贴图添加Noise程序贴图，Amount2，#1的颜色为(106,106,106)，#2的颜色为(0,0,0),Size为60；

6．6、将材质赋给苹果，渲染成GIF格式文件。

7、实验注意事项

为苹果设定复合贴图时，应为物体添加UVW Map修改器，以便控制贴图坐标和贴图方向。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关复合材质和多层材质编辑的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“G”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验八

1、实验项目名称、学时 《舞台》作品，1学时

2、实验目的

学习掌握摄像机建立参数，掌握环境雾效参数的调整技术。 3、实验要求

设置摄像机时应注意调节摄像机的焦距、视角、镜头等参数，注意移动、旋转操作对视图的影响。

4、实验原理

摄像机是场景中重要的组成单位，从摄像机中反映的画面具有强烈的视觉真实感。3dsmax5为强调真实感提供了雾效、体积光和火焰三种环境特效，场景中加入特效后可一显得真实感更强。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法 6．1、建立基本场景；

6．2、加入摄像机，将透视图改为摄像机视图，调整好摄像机的位置和角度； 6．2、加入层雾效果：Rendering/Environment/Fog；类型设置为层雾（Layered）；调整高度（用尺子先测量一个参考数据）；

6．3、柔化层雾边缘：勾选Honrizon Noise；柔化层雾顶部：（衰减）Falloff选top；分散远处雾效：增大水平噪波角度（Angle）；

6．4、增加顶层雾：底从物体上方开始，到柱顶结束； 6．5、渲染成GIF文件。

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7、实验注意事项

调整像机时应注意尽量使用标准镜头，应反复练习，加强自己的镜头感觉。要细心体会各种雾效的设置方法，以发现新的雾效参数。

8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关相机及环境特效的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“H”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验九

1、实验项目名称、学时 《球钻孔》作品，1学时

2、实验目的

熟悉空间扭曲及运动控制的应用。 3、实验要求

利用几何变形空间限制球体的形态，使之在圆孔附近变小变细，实现从孔中穿过的效果。

4、实验原理

空间扭曲是3ds Max对物体进行特殊效果动画制作的一种方式，它的外观效果决定于对象在场景中的位置关系，使用空间扭曲可以模拟环境效果和外力作用。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、在Top视图建立一个带孔的圆盘和一个比圆孔大的球； 6．2、在Top视图用FFD(Cyl)圆柱形几何变形空间；

6．3、修改FFD的位置和形状使其中间变细并从圆孔中穿过； 6．4、将球绑定到扭曲空间，并建立球沿穿过圆孔的动画。 7、实验注意事项

FFD(Cyl)在建立时其半径应稍大于球的半径。 8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关空间扭曲与运动控制的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

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9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“I”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

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实验十

1、实验项目名称、学时 《机械手》作品，1学时

2、实验目的

认识层级、反向动力学控制等技术。 3、实验要求

利用几何物体建立起机械手的部件模型，并建立部件间的层级关系，然后进行反向动力学求解产生动画。

4、实验原理

在3ds Max中，允许不同物体间运动关系的连带和继承，这种关系由运动层级链接来表示。不同层级物体的运动，对整个层级树的影响也不同。根据层级树中父子物体的运动影响关系，可将连接关系分为正向运动和反向运动两种。

5、实验所用仪器 网络机房学生用计算机。

6、实验步骤和方法

6．1、利用几何物体建立机械手部件和基本场景； 6．2、由机械手到机座逐级建立层级关系；

6．3、利用HD Solve逐级建立反向控制关系，并分别设置控制参数； 6．4、在Top视图建立导引物体，将机械手绑定到导引物体上； 6．5、设置导引物体的运动动画。 7、实验注意事项

在设置反向控制参数时，应注意运动极限和阻尼的使用。

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8、实验预习要求

上机实验前，应仔细阅读教材有关动力学控制的内容。上机实验时应带好教材、教学参考书及听课笔记。

9、实验作品要求

该实验作品以学生教务编号前面加“J”为存盘文件名，实验最终作品必须存放在机房的教师机的指定文件夹中。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jy81.html