【科研模型100例-15】甲烷分子

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15】甲烷分子

难度：★★

知识点：克隆

没错，这一例我们讲的还是克隆。如果你已经不耐烦，那也没办法，后面的教程中至少还有三十讲会用到它。基础一定要练扎实！

我打算从一个很普通的有机分子——甲烷入手。也许有人会说，这不就几个球几根棍嘛，画几个球体和圆柱，移动加旋转就可以了。我奉劝各位千万不要抱有这种想法，这是对甲烷四面体构型的不尊重，也愧对当年有机化学老师的教导。

要想画好一个甲烷分子模型，第一步，先创建一个正四面体。

长得像四面体的并不是我们要找的对象，它旁边的才是。创建一个宝石对象，将其「类型」改为四面。

四面体只是一个辅助物体，确切地说，我们要借用的是四面体的四个顶点。这里在宝石对象的「基本」属性里将「透显」勾选。

在四面体的每个顶点处克隆一个球体（「半径」20 cm），作为氢原子。这一步一定要轻车熟路，信手拈来，否则的话请回到【例13】【例14】反复操练至熟透了再来。

再创建一个「半径」25 cm的球体，作为中心的碳原子。

然后是C-H键的创建。创建一个圆柱对象，「半径」10 cm，「高度」100 cm，「高度分段」为1，「旋转分段」为24。还有就是宝石对象的「编辑器可见」和「渲染器可见」都关闭，我们只需要知道视图正当中有个四面体就行了，至于能否看得见，无所谓。

对圆柱进行对象「模式」的克隆（三步走：「模式」-对象；「对象」-此处为宝石；「分布」-顶点），不出所料的话，你将看到四面体顶点的位置各有一根圆柱，指向让人摸不着头脑。

这里我就不细讲为什么是这样一种奇怪的指向了，它跟顶点法线有关。我们想要得到的结果是，让圆柱的轴线指向中心的原子。

此时登场的是「变换」属性，当我们需要对克隆对象的位置、大小、角度作出调整时，「变换」是第一选择。这里只要将「旋转.P」的值改为90°，即可得到圆柱朝向中心的效果。（「旋转.P」仍为0°，将「旋转.H」和「旋转.B」的值同时设为90°也可以）

角度是对了，但有点错位。我们接着将「位置.Z」的值改为-50 cm，再看一下结果如何。

一个甲烷分子就建模完毕了。

* 深 * 挖 * 时 * 间 *

1、多边形中心分布

除了上面在四面体的顶点克隆，我们也可以换一种「分布」方式——多边形中心。其结果如下图所示。

还是在「变换」属性中，将「位置.Z」的值设为-85 cm，「旋转.P」的值设为90°，也可以得到甲烷分子的模型。方法不是死的，脑袋瓜活手段就活。

2、C-H键分段着色

我们还没有讲过怎么给一个圆柱体分两段上色，那能不能分两段分别创建圆柱体呢？只要你敢想，办法总是会有的。

将圆柱的「高度」降低，然后调整克隆的「变换」属性中「位置.Z」的值，使得圆柱体偏向于中心的原子一侧。

然后直接复制该克隆对象，在「变换」属性中换个「颜色」，再调节「位置.Z」的值即可。

本例讲解到此结束，感谢大家的观看！

下期案例预告：足球烯/C60

思斐迩（Sphere）——沟通科学与艺术的桥梁

我们的设计队伍是一支专业的硕博团队，具有深厚的科研底蕴，致力于为广大科研工作者提供最周到的科研图像设计服务。客户遍布全球，包括MIT、Stanford、Cornell、中科院、清华、北大等高校和科研机构，蜚声海内外。作品被CNS、JACS、Chem等期刊选作封面，并受邀为其制作科普动画。更有国内最大的科研作图教学公众号“3D科研绘图”，曾为浙江大学、复旦大学、武汉大学、中科院大连化物所等单位提供专业作图讲座和培训，线上线下总受众数超十万人。