【教程079】完美穿插的莫比乌斯环

小编简介：复旦博士，3D软件资深玩家，非主流码农

今天我们要学习的模型如下——

这是在网上找的一张莫比乌斯环的图片，所谓莫比乌斯环，是指只有单侧曲面的拓扑结构。1858年由德国数学家莫比乌斯和约翰·李斯丁提出：将一根纸条扭转180度，再首尾粘接起来，就形成了一个莫比乌斯环。

下图我是在3ds Max中创建的模型——

首先，在看到这个模型的时候，要学会分析其结构（自己分析出一个结构的画法，抵得上看别人二十个建模教程）：

1、首先，这是一个莫比乌斯环的结构，即只有一个面；

2、这个拓扑结构绕了两圈，即720度；

3、结构中的圆孔呈互相嵌套的，差不多是垂直交叉。

分析出了这三点，你知道从哪里入手了吗？如果还是不知道的话，就来看看我的教程。

1、在前视图画一个100×100的平面，长宽分段皆为2。（建模从最基础的结构开始，有助于建模思路的提升）

2、右键转为可编辑多边形，选择所有多边形，插入面，插入数量为10。

3、删除，选择内边界，封口。

4、选择中间的正方形面，点击石墨工具中的多边形>>几何多边形。缩放至合适大小。

5、退回到可编辑多边形主层级，开启顶点捕捉，捕捉左上角的顶点，按住Shift键往右移动，捕捉到右上角顶点，松开鼠标后选择克隆副本数为30，方式为复制。

6、选择其中一个对象，点击附加右边的设置按钮，在弹出的附加列表中选中所有对象，附加为一个整体。

7、框选所有顶点，焊接。

8、选择上下的边，按住Shift键沿y轴缩放，拖拽出新的边（这一步是为了后面方便选中循环边）。缩放方式为使用选择中心，图中箭头所示。（这里最好再重新焊接下顶点，防止后面出问题）

接下来是关键性的两步操作：

9、添加扭曲修改器，角度为-180度，扭曲轴为X。

10、添加弯曲修改器，弯曲角度720度，弯曲轴为X。

11、转为可编辑多边形，添加壳修改器，先将外部量设为4.0。这里需要注意的是，壳的方向是与法线方向有关系的，虽然这里得到的结构只有一个面，但我们可以看到弯曲衔接处壳的方向还是有区别的。

12、将壳的内部量也设为4.0，然后整体再次转为可编辑多边形。

备注：我在加壳之后发现一些问题，可能是前面拖出新的边时焊点没焊接好。所以加壳之前检查一下，选中边界，右键选择转换到点，按Ctrl+I反选，再次点击焊接。没问题的话现在一共选中的是400个顶点。如果你对多边形建模很熟悉的话，这里找到没焊好的点重新焊接就可以了，如果不熟悉的话，建议你在第8步的时候就好好检查一遍。

13、选择衔接处相对的面，删除。（一共有8个）

14、这些面删除后会产生新的边界，选中边界，右键转换到顶点，再次焊接。（注意设置合适的焊接阈值，之前是20个点，焊接完之后应该是10个点）

15、选择一个正八边形，多次点击修改选择中的相似，直至所有八边形都被选中，然后删除。

16、选择所有边界，桥接。

17、然后在这些边仍选中的情况下切角，这里我设置的切角值为1.0。

18、选择边缘的两圈线（双击或用循环工具），切角，切角值同上。

19、使用NURBS细分，迭代次数为3。

建模到此结束，后面是渲染部分

20、创建一个平面，调整好角度和位置，Ctrl + C创建摄像机，固定视图角度。

21、打开渲染设置，渲染器指定为Vray渲染器，开启环境GI，贴图选择位图。

这里我选了一张HDRI贴图，没有的话可以在网上下，或者找张图片代替也可以。

22、开启环境反射，直接按住贴图(001.hdr)拖动到反射贴图通道，方式选择实例。然后打开材质编辑器，点住贴图拖到一个材质球上，方式仍为实例。

23、贴图坐标设置为环境-球形环境。

24、GI选项中开启使用GI，首次反弹选择发光图（Irradiance map），二次反弹选择光缓存（Light cache），设置选择Medium即可，品质越高渲染越慢。

25、接下来设置Vray材质。

第一个材质球（给莫比乌斯环）：漫反射RGB[253, 202, 46]，反射RGB [253, 212, 88]。HGlossiness（反射高光）0.6，RGlossiness（反射模糊）0.85。

第二个材质球（给平面）：漫反射通道选择渐变贴图，反射RGB [13, 13, 13]，HGlossiness和RGlossiness分别为0.8和0.97。

渐变贴图参数如下：贴图坐标为环境-屏幕，颜色#1-3的RGB值分别为[92, 92, 92]、[34, 34, 34]、[0, 0, 0]，渐变类型为线性。

27、渲染出图

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