新手教程：使用maya中NURBS一個(gè)表面

朱峰社區(qū)老師表示繪制曲線大多是為了通過曲線創(chuàng)建出表面。本節(jié)將介紹 surfaces 菜單中創(chuàng)建表面的操作和工具，以及 cerate 菜單中的 text 工具和 bevel 工具。

旋轉(zhuǎn)

surfaces 菜單中的 revolve( 旋轉(zhuǎn) ) 工具是將選擇的曲線繞著一個(gè)設(shè)定的軸旋轉(zhuǎn)，該軸可在選項(xiàng)框中設(shè)置。默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)軸是 y 軸，還有 x 軸、 z 和 free 軸。最后是選擇 axis 單選按鈕，該選項(xiàng)還采用 show manipulator 軸句柄的一種轉(zhuǎn)換值 ( 參見 show manipulator 工具 ) ，即創(chuàng)建一個(gè)表面后還可以通過操縱 show manipulator 工具來交互地改變旋轉(zhuǎn)軸。

下面用 revolve 工具來制作一個(gè)酒杯。

(1) 繪制出酒杯的曲線。執(zhí)行 create → cv curve tool 命令，在 top 視圖中繪制出如圖 4-37 所示形狀的一條曲線。

(2) 執(zhí)行 edit curves → open/close curves 命令將曲線封閉。

(3) 執(zhí)行 surfaces → revolve 命令，彈出 revolve optione 窗口，選擇 axis preset 選項(xiàng)組中的 z 單選按鈕，如圖 4-38 所示，然后單擊 revolve 按鈕，酒杯的造型便制作完成，最終效果如圖 4-39 所示。

圖 4-38 revolve options 窗口    圖 4-39 酒杯的最終造型

放樣

在表面創(chuàng)建過程中，放樣是最常用的并且也是最重要的。 loft( 放樣 ) 命令用所選的曲線、等參線或剪切邊作為段和邊來創(chuàng)建一個(gè)表面。 maya 對 loft 的命令設(shè)置很簡單，且大多數(shù)情況下不必改變其默認(rèn)設(shè)置。可以將曲線、等參線或剪切邊合起來進(jìn)行放樣。但要注意的是所拾取的用來放樣的曲線順序。要確保按順序級(jí)所需的 u 方向拾取所有的曲線。拾取的第 1 條曲線將設(shè)置第 2 條曲線的 u 方向參數(shù)。

提示：

如果放樣的曲線是統(tǒng)一形式的曲線且具有相同的段，則放樣形成的表面也具有和曲線相同的統(tǒng)一形式和段數(shù)。

下面以一個(gè)簡單的例子介紹 loft 命令的基本用法。

(1) 執(zhí)行 create → cv curve tool 命令，然后在 top 視圖中繪制出如圖 4-40 所示的曲線。

(2) 激活 persp 視圖，執(zhí)行 edit → duplicate 命令，彈出 duplicate options 窗口，更改 translate 文本框的值分別為 0 、 5 、 0 ， number of copies 文本框的值為 2 ，如圖 4-41 所示，設(shè)置完畢后單擊 duplicate 按鈕，這時(shí)窗口中應(yīng)該有 3 條曲線，如圖 4-42 所示。

圖 4-40 繪制曲線     圖 4-41 duplicate options 窗口中的設(shè)置

(3) 同時(shí)框選中 3 條曲線，執(zhí)行 surfaces → loft 命令，這樣便可以在 3 條曲線之間得到一個(gè)表面，如圖 4-43 所示。

用戶還可以為已經(jīng)制作好的 loft 物體再添加新的曲線，這種操作非常簡單。繼續(xù)沿用上一個(gè)實(shí)例的場景。具體操作步驟如下：

(1) 執(zhí)行 create → cv curve tool 命令，在 top 視圖中重 新繪制出一條曲線，然后在 persp 視圖中將它移動(dòng)到所有曲線的最上側(cè)，如圖 4-44 所示。

(2) 同時(shí)選中已經(jīng)形成的 loft 物體和新繪制的曲線，然后執(zhí)行 surface → loft 命令，產(chǎn)生新的 loft 造型，效果如圖 4-45 所示。

圖 4-42 復(fù)制曲線  圖 4-43 loft 工具效果

圖 4-44 繪制新的曲線    圖 4-45 新的 loft 物體造型

擠壓

extrude 擠壓命令是從選擇的曲線、表面上的曲線或等參線擠壓出一個(gè)表面。擠壓并不復(fù)雜，只是在 extrude 選項(xiàng)組中有許多按鈕，因此容易弄混。

擠壓通常需要兩條以上的曲線或表面上的曲線或等參線，第 1 條是將要擠壓的 profile ( 外形 ) 線，最后一條是引導(dǎo)擠壓的 path( 路徑 ) 。 extrude 命令提供了幾個(gè)用于控制擠壓表面成形的選項(xiàng)：

● tube ：使外形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)槁窂健?/p>

● flat ：使外形曲線在沿路徑移動(dòng)時(shí)保持自己的方向。

● distance ：只需一條曲線，而且它激活 extrude length 滑尺，對于 distance ，要確定它的擠壓方向，既可用 specify 選項(xiàng) ( 它列出了不同的軸選項(xiàng) ) ，也可以用 profile 法線，使擠壓沿著外形曲線的法線方向進(jìn)行。

● result position ：既可以用 at profile 設(shè)置使路徑變成外形曲線，也可以用 at path 設(shè)置使外形曲線變成路徑。

下面制作一個(gè)簡單的擠壓實(shí)例。具體操作步驟如下：

(1) 執(zhí)行 create → nurbs primitives → circle 命令，在視圖中形成一個(gè)圓形曲線，如圖 4-46 所示。

(2) 繪制出擠壓路徑。執(zhí)行 create → cv curve tool 命令，按住 x 鍵，然后在 front 視圖中繪制出如圖 4-47 所示形狀的曲線。

圖 4-46 繪制圓形曲線 圖 4-47 路徑形狀

(3) 在 persp 視圖中同時(shí)框選中兩條曲線，執(zhí)行 surface → exturde 命令，形成了一個(gè)新的物體，如圖 4-48 所示。

另外，還可以使形成后的擠壓物體產(chǎn)生扭曲造型。以上一個(gè)場景為例，重新選中擠壓后的物體，執(zhí)行 modify → transformation tool → show manipulator tool 命令，視圖中出現(xiàn)手柄，拖動(dòng)手柄可以使擠壓物體產(chǎn)生扭曲，如圖 4-49 所示。

圖 4-48 擠壓工具效果    圖 4-49 使擠壓物體產(chǎn)生扭曲變形

平面、文本和斜切工具

planar 在三維空間中它是一個(gè)二維物體，有長和寬度，但沒有厚度。一個(gè)真正的平面物體是不可以在三個(gè)方向上被扭曲的，一旦被扭曲，它就不再是平面。一個(gè)平面通過封閉曲線可以生成剪切面，但是這些曲線本身必須是平面曲線。 planars 在 maya 中生成文本時(shí)非常有用，實(shí)際上 trim 選項(xiàng)是為生成文本而設(shè)置的。

下面是一個(gè)關(guān)于平面物體的簡單例子。畫一個(gè)圓，同時(shí)通過選中該圓使其成為默認(rèn)的平面，接著選擇 surfaces → planar 命令得到一個(gè)剪切面，在圓上顯示并選擇一個(gè) cv ，上下移動(dòng)該 cv ，剪切圓的表面將消失，并且僅當(dāng) cv 恰好在基面上才出現(xiàn)，如圖 4-50 所示。

為了更好的理解使用平面物體，下面創(chuàng)建一個(gè)簡單的字母 m 。

(1) 建立一個(gè)新場景，執(zhí)行 create → text 命令，彈出 text curve options 窗口，在 text 文本框內(nèi)輸入 m ，更改 type 的類型為 trim ，如圖 4-51 所示，單擊 create 按鈕，一個(gè)從字母 m 中抽取的平面曲線的輪廓就生成了。進(jìn)入 persp 視圖，可以在三維空間中看到平面曲線字母，你將看到如圖 4-52 所示的圖形。

圖 4-51 text curve options 窗口中的設(shè)置

斜面幾乎和平面相反，因?yàn)樗鼘?shí)際上是使平整的東西產(chǎn)生厚度。但它很靈活而且功能強(qiáng)大，可以操作曲線和等參線，甚至是剪切邊，生成斜面或斜邊。

(2) 斜切上一步生成的字母 m 的平面外形。選擇字母 m 曲線，選擇 surface → be vel □。這里的選項(xiàng)因?yàn)榫哂蟹较蛐远�可能產(chǎn)生混淆： top side( 斜切字母的背面 ) ； bottom side( 斜切前面 ) ； both( 斜切前面和后面 ) 。

提示：

當(dāng)在 maya 中生成文本時(shí)，它是朝前的，如果不太理解 top 朝后、 bottom 朝前、 height 是擠壓厚度的話，想象字母是面朝下躺在地面上即可。

可以使斜切角為 straight 或 circular ，讓斜切邊是直的、急劇的向內(nèi)圓弧或光滑的向外圓弧。可以設(shè)置 bevel width 、 depth 和 height 為默認(rèn) —— 隨后再適當(dāng)?shù)卣{(diào)整它們，單擊 bevel 按鈕，圖形如圖 4-53 所示。

圖 4-52 生成文字曲線    圖 4-53 bevel 工具效果

如果要改變角和邊的默認(rèn)設(shè)置，可以打開 channel 盒，在 input 下單擊 bevel1 可得到這些設(shè)置，按 t 鍵激活 show manipulator 得到 bevel 的歷史記錄，將看到 3 個(gè)和線相連的藍(lán)色點(diǎn)。如果不想看到這些，可以選擇 channel 盒，在 input 下再次單擊 bevel1 ，它們就會(huì)消失。

(3) 這些藍(lán)點(diǎn)是處理 bevel width 、 depth( 斜面或斜邊的厚度 ) 或 height( 對文本曲線擠壓的厚度 ) 的句柄。操作這些藍(lán)點(diǎn)直到對字母 m 的形狀滿意為止，如圖 4-54 所示，然后通過標(biāo)記菜單顯示物體的 isoparm 并選擇斜面的前邊。執(zhí)行 surface → planar 命令，現(xiàn)在可以看到 m 的前面，如圖 4-55 所示。

圖 4-54 bevel 工具的操作器    圖 4-55 最終形成的物體

邊界

和放樣曲線相比，邊界的作用很容易描述，當(dāng)兩條曲線放樣時(shí)，結(jié)果形成 4 條邊的面，其中兩條相對的邊由曲線定義，另外兩條通過計(jì)算兩邊之間的直線自動(dòng)定義。當(dāng)多于兩條曲線放樣時(shí)，另外兩邊被切割，但是在放樣曲線之間它們是插進(jìn)去的。相反，邊界的作用是由 4 條曲線生成一個(gè)面的 4 條邊，從而可以更好地控制面的邊。

下面是 boundary 工具的工作方法。建立一個(gè)新的場景，每條曲線用兩個(gè)或 3 個(gè)段生成 4 條不同的曲線，并把它們設(shè)置成終點(diǎn)相交，如圖 4-56 所示。可以隨便選擇曲線，或框選所有曲線，但最先選擇的曲線決定了邊界面的 uv 參數(shù)化，因?yàn)榍�線的自身 u 參數(shù)決定面的 u 參數(shù)，因此邊界的 uv 方向是很重要的，應(yīng)該記住所建立的最初的曲線。

一旦選中了所有的曲線以后，執(zhí)行 surfaces → boundary 命令，并使用默認(rèn)設(shè)置。這時(shí)應(yīng)該有一個(gè)有 3 或 4 個(gè) uv 段的表面，如圖 4-57 所示。

圖 4-56 4 條曲線的位置和形狀    圖 4-57 用 boundary 工具產(chǎn)生的表面

邊界的另一個(gè)作用是可以用 3 條曲線形成一個(gè)表面。這種用邊界建立的表面并不是一個(gè)真正的有 3 條邊的表面，而應(yīng)是一個(gè)有零長度邊的表面。在這種情況下選取的順序非常重要，因?yàn)榱汩L度邊 ( 也稱為 degenerate surface) 出現(xiàn)在最初選擇的兩條曲線中間，這在表面和另一個(gè)面粘合時(shí)非常重要。

maya 還提供了一個(gè) square 工具，也用 3 或 4 條曲線生成一個(gè)表面。雖然生成切面的方式比較復(fù)雜，但它仍是一種比較高級(jí)的工具。

雙軌跡

birail( 雙軌跡 ) 的 作用更像邊界，因?yàn)樗鼈兌际谴_定一個(gè)面的 4 條邊，本質(zhì)上說，雙軌跡是沿兩條曲線軌跡或路徑擠壓一條或更多的曲線輪廓。曲線輪廓參數(shù)決定了雙軌跡面的 v 參數(shù)，兩條軌跡曲線決定了表面的 u 參數(shù)。也可以把 birail 工具視為一種高級(jí)的放樣命令。

1. 雙軌跡的工作方法

雙軌跡的工作方法如下 ：

執(zhí)行 create → cv curve tool 命令，繪制出如圖 4-58 所示的 3 條曲線。

選中截面形狀曲線 ( 那條橫線 ) ，執(zhí)行 surface → birail → birail 1 tool 命令，然后再到視圖中分別選取兩條外形曲線，最終效果如圖 4-59 所示。

可以用不同的選擇順序再試一下，看看在不同的情況下表面有何不同。與邊界面有何不同，邊界的第 4 條曲線基本上被忽略，而替換成曲線外形。

圖 4-58 用于 birail 操作的三條曲線   圖 4-59 birail 1 tool 工具的最終效果

2. birail 2 tool 的工作方法

birail 2 tool 工具允許用戶同時(shí)使用兩條截面曲線進(jìn)行放樣操作。

重新建立一個(gè)新的場景，并且用 cv cruve tool 工具繪制出如圖 4-60 所示的 4 條曲線。

同時(shí)框選中兩條用于放樣操作截面曲線 ( 兩條橫線 ) ，然后執(zhí)行 surface → birail → birail 2 tool 命令，再到視圖中選取兩條外形曲線，最終效果如圖 4-61 所示。

圖 4-60 用于 birail 2 tool 操作的 4 條曲線    圖 4-61 birail 2 tool 工具的最終效果

3. birail 3+ tool 的工作方法

對于 birail 3+tool ，需要另外一條曲線作為外形曲線。像別的曲線一樣，用兩個(gè)或 3 個(gè)段建立一條曲線，還應(yīng)保證新加入的外形曲線和軌跡曲線相連。

這里我們制作一個(gè)具體的實(shí)例來說明 birail 3+ tool 的工作方法。

重新建立一個(gè)場景，執(zhí)行 create → cv cruve tool 命令，然后在視圖中繪制出如圖 4-62 所示的 5 條曲線，這 5 條曲線要保持首尾相接。

首先選中帶有彎曲的兩條曲線，執(zhí)行 surface → birail → birail 3 tool 命令，然后選取中間帶有突起形狀的曲線，按 enter 鍵結(jié)束拾取，再選取曲線兩條邊界線 ( 兩條橫線 ) ， birail 3+ tool 操作便完成了，最后效果如圖 4-63 所示。

birail 3+ 是高級(jí)放樣，使用軌跡曲線后面的 u 參數(shù)方向的表面邊。可以用 briail 3+ 工具控制表面內(nèi)部區(qū)域，而不能使用邊界或別的雙軌跡工具。

圖 4-62 用于 birail 2 tool 操作的五條曲線 圖 4-63 birail 3 tool 工具的操作效果