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【教程073】五种MnL2n超分子球笼的3dmax画法

图灵 3D科研绘图 2021-12-21

今天要教大家画的结构如下图所示——

这几个笼子结构是日本东京大学的Makoto Fujita教授在2004年提出的MnL2n超分子球结构,到2017年为止,其课题组已先后合成并得到了前四种超分子球笼(M6L12、M12L24、M24L48、M30L60)的晶体结构。


这些结构都是由二价的钯或铂金属离子(M)和吡啶配位形成,通过调节刚性配体(L)的夹角角度得到的。说起来容易,但实际上,Fujita课题组前前后后花了12年也才得到了前四种。


如何在3dmax中轻松画出以上这五种结构,考验更多的不是技术,而是你的空间思维能力。在看到这些结构的第一眼,可能很多人会想到用扩展基本体中的异面体来建模,这确实是一个不错的思路。


我们来看看异面体能得到什么样的结构。


直接创建异面体没什么好讲的,这里不妨来个风骚的操作,按下F11,打开脚本侦听器。首先画一个正八面体,直接输入:hedra family:0,按下回车键(在英文输入法状态下输入脚本)。


不出意外的话,我们在视图中看到的模型是这样的——


是不是很莫名?说好的正八面体呢?


出现这种情况的原因是直接输入MAX脚本创建异面体时,p、q、r的轴向比率值都默认是0(别问我这三个值是什么意思,我也不知道,我猜类似于轴向上的缩放程度,都是0的话就缩成一个点了)。所以在之前输入的脚本后面要加上:scalep:100 scaleq:100 scaler:100。重新按下回车键测试,这回应该没问题了。当然你要是还想再控制下异面体的大小,可以加上一句radius:100之类的,默认的radius为25。


然后添加晶格修改器,参数如图:


同样的方法还可以直接创建出M12L24和M30L60,只需将hedra family后面的数字改为1或2然后添加晶格即可,如图——


一不小心就解决了三个。接下来看结构M24L48(原图中的第三个),这是对一个正方体的所有边同时切角得到的结果。反正我是一眼就看出来了,不知道你能不能看出来。


在脚本侦听器中输入box(),回车,得到一个边长为25的正方体。转为可编辑多边形后,全选所有边切角,切角值为7.323(一个略显奇怪的数值,我已经帮你调好了)。


添加晶格修改器,支柱半径0.5,节点半径0.4,其余参数同前。


现在还剩最后一个笼子,表面由正三角形、正四边形和正五边形构成,透过五边形隐约可见正十二面体的影子。所以,我毫不犹豫地请出hedra家族的二当家(hedra family:2)。


将其转为可编辑多边形,全选所有顶点切角,切角值大到不能继续切为止。然后将重合的顶点焊接。


看到那些长方形了吗,接下来只要让它们变成正方形就完事了。


怎么变?只需将所有长边缩放就好。由于长边刚好是正五边形的边,所以直接缩放所有正五边形即可。


利用相似选择选中所有的五边形,以各自中心为轴心缩放82.4%(别管这奇怪的数值怎么来的,我又一次帮你调好了)。


得到边长均相等的笼形结构,添加晶格


五个笼子终于集齐了,加个环境贴图做背景,渲染出图——


今日教程到此结束,喜欢的话就分享给更多小伙伴吧。



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