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【教程100】参照二维图纸还原三维吊钩模型

图灵 3D科研绘图 2021-12-21

出完这一期,教程总数就上三位数了(除了图释答疑之外)。相信有不少小伙伴的绘图技术已是今非昔比,这与你们平时的积累和努力是分不开的。


100期过后,是不是就学得差不多了呢?当然不是。我曾说过,任何时候都不要觉得自己擅长3ds Max这款软件了,你所掌握的只是冰山一角。借用《离骚》中的一句话来说就是:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。


言归正传,今天要学习的内容是微信后台某网友@慕**秋的提问,TA给了一张二维图纸,如何根据图纸建模?


这是一个吊钩的模型,各部分尺寸都给出了精确数值。截面没有给出,应该都是圆形。其实,3ds Max在精细的工业建模中使用率并不高,但不是不可以实现。


按照我出教程的习惯,就是基于自己已掌握的知识,先在脑子里过一遍建模步骤,如果有不会或者比较繁琐的地方,想想有没有其他容易的办法。往往一篇教程会事先打磨三到五回,越到后期的教程越是如此。


下面,就来讲讲这个三维吊钩模型的复原。


1、在前视图创建一个平面,长宽比和参考图纸的比例一样,这里我设为156.532×122.789,是因为这个尺寸作为背景在视图中创建的图形刚好和图纸标注尺寸一致。将图纸的图片作为漫反射位图指定为平面材质,并在视图中显示。然后参照图纸标注画一些圆和矩形。注意这里的圆插值为6,差值越高,模型就会越精细。


2、将其中一个圆转为可编辑样条线,附加其他的圆,吊钩尾端的一个矩形也可以附加在内。


3、删除多余的线段,只留下吊钩的轮廓。


4、在顶点子层级点击优化,然后在圆相切处加点(单击即可)。


5、再删除多余线段,得到吊钩外轮廓。


6、选择断开的点,点击焊接,得到封闭的轮廓。


7、接下来我们利用这个轮廓画出各截面的圆。虽然现有的点比较少(Bezier点),但每两个相邻的Bezier点之间都有六个“点”(因为插值为6),这些点可以用捕捉工具捕捉到。


8、为了更直观地看到这些点,我直接加了个晶格修改器。


9、熟悉我的朋友们应该能猜到,我又要寄出MAXScript这一法宝了。在这之前,先将晶格对象转为可编辑网格,然后炸开,再将所有轴心居中到对象。(不熟悉这一步的可参看【教程092】


10、对每一个“点”的位置进行微调(沿着轮廓线),使得两两对应的“点”的连线大致垂直于轮廓线的走向。必要时也可以删除一些“点”,确保外轮廓和内轮廓上的“点”数目一致。


11、按住Ctrl键沿着箭头方向依次加选一侧的“点”对象,按快捷键F11打开脚本侦听器,输入:A = for i in $ collect i,然后按回车键,得到数组A。依次加选的目的是为了确保数组A中的对象顺序。


12、同样,依次加选另一侧的对象,输入:B = for i in $ collect i,按回车键,得到数组B。

可以输入一些代码检验操作是否有误,如A.countselect B[i]等。


13、下面正式开始画截面的圆。对于第i个圆来说,圆的直径两端分别是A[i]和B[i],可以得到圆心位置和半径,然后旋转一定角度即可。输入下面这段语句:

for i in 1 to A.count do

(

        r=sqrt((A[i].pos[1]-B[i].pos[1])^2+(A[i].pos[2]-B[i].pos[2])^2+(A[i].pos[3]-B[i].pos[3])^2)/2

        theta=atan((B[i].pos[3]-A[i].pos[3])/(B[i].pos[1]-A[i].pos[1]))

      c=circle radius:r pos:[ (A[i].pos[1] + B[i].pos[1])/2, (A[i].pos[2] + B[i].pos[2])/2, (A[i].pos[3] + B[i].pos[3])/2]

        rotate c (eulerangles 0 -theta 0)

        )

*代码有点长,输错很正常;括号套括号,结果很奇妙*


(本例中A.count=32,根据实际情况来)

运行结果如下:


14、将其中一个圆转为可编辑样条线,附加其他的圆。


15、点击横截面按钮,按顺序依次拾取截面的圆。如下图所示,图中交错的地方是因为在创建圆时角度计算超过了90度,没有考虑,不过这影响不大,后面可以用其他办法解决。


16、添加曲面(Surface)修改器,可以看到两段法线方向不一致,可以转为可编辑多边形加以修改。


17、转为可编辑多边形之后,发现截面方向的分段太多,可以先选中上面的六圈(曲面修改器插值为6导致)循环边,然后用石墨工具中的间隔点选选中其余的循环边,点间距设为6。按Ctrl+Backspace移除。


18、删掉错位交叉的边,将左半边的元素翻转(法线),然后相对的边界桥接


19、删除吊钩模型两端的面,在尖端位置创建一个半径2.0,分段28(和吊钩模型分段对应)的球体。转为可编辑多边形后删除一半,旋转一定角度如图。


20、附加之后焊接边界的顶点。


21、后面的步骤就比较简单了,按照图纸操作就可以了。选择顶端边界,封口插入面(插入值为2.0),挤出(挤出高度23),再插入面然后塌陷,边缘切角(切角值为1.0)。


22、转角边作勒边处理(环形边连接2条分段),添加网格平滑修改器,迭代次数为3。


23、设置VrayMtl材质,漫反射颜色全黑,反射颜色RGB为[195 195 195],反射高光和反射模糊分别为0.6和0.85,不勾选Fresnel。

当然,GI和环境贴图也要先设置好,不明白的可以参见【教程095】


最后渲染如图——


本期教程到此结束,这种建模方法之前没讲过。满满的干货,大家慢慢地消化。如果不参照图纸的要求,这个模型是很容易创建的,放样就可以实现。但多了各种尺寸的条条框框后,这潭水也开始变得深了起来。


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从第101期开始,教程将进入一个新的阶段,我会挑选一些流程图、TOC或封面图的案例进行剖析讲解。



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