【科研模型100例-03】锥形瓶

本系列教程针对无3D软件操作基础的小白，所用软件为C4D r20。用最通俗易懂的讲解，带你深挖C4D。

作者：复旦大学高分子系博士，3D科研绘图公众号创始人，有十年以上3D软件使用经验，绘制各类科研图像逾千幅。

【例3】锥形瓶

难度：★★

知识点：可编辑样条 旋转

本例接着讲NURBS建模中的第二招——旋转。NURBS的全称为Non-Uniform Rational B-Splines（非均匀有理B样条），是一个叫Versprille的家伙在他的博士论文中提出的。这里我们不用理解其具体含义，只需知道它很好用就行了。

当我们要创建一个能绕着中轴线旋转的模型，如锥形瓶时，就可以用到旋转对象。在此之前，需要先创建出模型的轮廓，即用来旋转的样条。所以，本例的核心其实是样条的编辑。

和其他的三维软件一样，C4D也有四个基本视图：透视图、顶视图、右视图和正视图。对应快捷键分别为F1、F2、F3、F4。不同的视图代表不同的观察视角，其中，顶、右、正三个视图也叫做投影视图。

这里我们按快捷键F4切换到正视图，用画笔工具在视图中画出如下轮廓线。（可参照网格点依次单击鼠标，最后按空格键结束。注意，每次单击鼠标松开后再移动至下一个位置，否则顶点的类型会有区别。）

创建的样条对象有四个点，其中上面两个点应在一条竖直线上，下面两个点应在一条水平线上。点击每个点可以修改坐标（在视图下方状态栏输入位置坐标值，按回车键），也可以选择两个或两个以上的点，在视图下方状态栏的「尺寸」中输入0，按回车键（例如选择线条底部的两个点，将尺寸Y的值改为0 cm，意味着这两个点沿着Y轴方向缩放至0%，即位于同一水平线上）。

选择底部转角的点，右键选择「倒角」。

在属性窗口可以看到「倒角」的属性，「半径」输入具体数值，如15 cm，按回车键确认。如果对倒角数值要求不需要很精确，也可以在视图中按住鼠标移动。最终完成后按空格键结束倒角操作（此处我的倒角「半径」设为40 cm）。

另外一个转角的点也进行倒角，倒角「半径」设为100 cm，操作同上。

接下来在视图空白处点击鼠标右键，选择「创建轮廓」。

在属性窗口中输入「距离」的数值，点击。如果轮廓「距离」不合适，可以按Ctrl~Z撤销，输入新的数值再点击。

锥形瓶的瓶口边缘要比瓶身的壁略厚一些，此处可以调整瓶口处的点。单击鼠标右键，选择「创建点」。

在样条线如图所示位置单击鼠标两次，创建两个点。按空格键结束。

移动其中一个点，做出如下形状。

对瓶口处的四个点进行「倒角」，倒角「半径」的值自行设置，如50 cm。

创建旋转对象。

对样条进行旋转（旋转对象作为样条对象的父层级），选择样条对象，点插值方式默认为「自动适应」，「角度」设为20°。这样做可以减少样条的分段。（按快捷键N~B可以显示模型的线条，按快捷键N~A取消显示）

选择旋转对象，「细分数」可以减少为16。

创建细分曲面对象，作为旋转对象的父层级。

* 深 * 挖 * 时 * 间 *

很多人在画完了锥形瓶之后就不会画里面的溶液了，这是典型的不会活学活用。其实利用锥形瓶的轮廓就可以得到内部的溶液轮廓。

1、溶液轮廓

选择样条对象，按Ctrl~C，Ctrl~V，复制出一个对象。

取消勾选新建样条的「闭合样条」选项，然后在视图中选择外侧轮廓的点，按Delete键删除。

在剩余样条的斜边上创建一个点，将端点移至如图所示的位置（可点击右键，将点的类型改为「刚性插值」）。「位置」X的值改为0，Y值改为和斜边上的点一致。

转角处的点稍加「倒角」。

同样加旋转和细分曲面，如图所示。

2、简单透明材质（无全局照明的情况下）

创建一个材质球，在材质编辑器中勾选「透明」，「折射率」设为1.3。

纹理...选择「菲涅耳（Fresnel）」。（当设置纹理后，透明中的颜色参数则不起作用，因为在标准混合模式下，纹理的优先级要高于颜色的优先级）

点击菲涅耳的贴图，进入「着色器属性」。右键点击色标，选择「反转渐变」。（注意：因为是在透明通道中，渐变色表示的是透明度，白色表示完全透明，黑色表示完全不透明）

渐变色由浅灰渐变至白色，「位置偏差」点靠近左边，如15%的位置。

为了保证渲染时不会出现有模型交错的现象，选择内部溶液的样条，切换到模型模式。

整体稍加缩放。（如果是在点模式下只能对选中的点进行缩放）

最终渲染如图——

本例讲解到此结束，感谢大家的观看！

下期案例预告：核壳粒子

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