学时：72 专业：艺术设计专业 制定：艺术设计教研室 制定人：刘娟
《3DMAX》课程教案
一、课程的地位、性质和任务
三维设计和图像处理技术在工程设计领域中占有重要的地位。通过本课程学习三维建模、三维编辑、动画制作和渲染等技术和方法，可从事制作角色动画、室内外效果图、游戏开发、虚拟现实等三维设计领域的工作。
通过本门课程的学习，使学生掌握三维建模、材质、灯光、镜头、动画和渲染的基本方法和理论，对于基本操作、建模、模型修改、材质赋予、灯光相机、渲染、特效、动画制作等各个方面有一个系统而全面的认识和了解，能够熟练掌握常用的基本操作，并具备相应的自学能力。
二、课程教学基本要求
⑴了解3ds max的安装及其新增功能，熟悉3ds max的用户界面。熟练掌握基本建模操作方法；了解高级建模操作。
⑵正确理解修改命令面板的用途及基本操作方法；掌握常用修改器的含义及使用方法。正确理解材质编辑器的用途及基本操作方法，了解并掌握灯光和相机的设置方法及应用。 ⑶领会环境特效设置的基本方法。掌握渲染输出的基本方法；了解高级渲染。正确理解动画控制工具和路径视窗的基本操作方法；熟练掌握简单动画制作方法。
⑷掌握骨骼系统的用途及使用方法。领会反向动力学应用；正确理解蒙皮系统的使用方法和用途。正确理解粒子系统、空间变形物体的用途及使用方法。掌握视频处理的基本方法；了解其他特效。
三、课程的内容 第一讲 3Dmax概论
目标：掌握3Dmax的界面基本操作 重点：视图管理
难点：视图控制区、视图显示模式
一、3D Max特点
二、3D Max的应用领域
1、影视片头包装
2、影视产品广告
3、电影电视特技
4、工业造型设计
5、二维卡通动画
6、三维卡通动画
7、游戏开发
8、网页动画
9、建筑装璜设计
三、建筑装潢设计流程
四、3D Max的屏幕组成及认识
标题栏、菜单栏、工具栏、命令面板、状态行和提示行、画面控制区(时间轴)、视图区、视图控制区。
1、菜单栏
File:文件 Edit:编辑 Tools:工具 Group:成组 Views:视图Create:创建 Modifiers:修改 Character:角色 Animation:动画 Graph Editors:图解编辑 Rendering:渲染 Customize:自定义 MAXScript:MAX脚本 Help:帮助
五、视图管理
1 工具栏的显示/隐藏 法一：工具栏右击
法二：Customize——Show UI 包括：Show Command Panel:显示命令行 Show Main Toolbar:显示主要工具行(Alt+6) 2 视图区
①键盘方式来快速改变视图显示方式 T=Top 顶视图 B=Bottom 底视图 L=Left 左视图 R=Right 右视图 F=Front 前视图 P=Perspective 透视图 C=Camera 摄像机视图 U=User 用户视图 ②调整视图布局
方法一：Customize——Viewport Configuration——Layout(自定义——视图设置——布局) 方法二：在任一视图左上角右击——Configuration——Layout。 ③恢复原始视图设置
Customize--Load custom UI scheme
3、视图控制区:位于窗口右下角
4、快捷键的设置：
设置快捷键：Customize——Customize User Interface——Keyboard(键盘) 应用作业：调整视图区 提高作业：试创建几何体
第二讲 基本几何体建模
（一） 目标：利用几何体创建凳子、圆桌
重点：移动、旋转、复制关系的使用 难点：复制关系的掌握
一、单位设置
Customize——Units Setup
二、Standard Primitives(标准几何体) Create菜单——Standard Primitives(创建——标准几何体)
1、Box：立方体
2、Cone:锥体
3、Shpere:球
4、GeoSphere(几何球体)
5、Cylinder:圆柱
三、坐标轴向控制
1 显示和隐藏坐标系：views ——show Transform Gizmo 2 显示锁定的坐标轴：键盘上的X键
四、变换工具
1、移动工具
2、旋转工具
3、移动和旋转复制
复制产生的复制品和原来的物体产生的三种关系状态： (1)Copy复制，即完全独立，不受原始物体的任何影响；
(2)Instance关联，即对它和原始物体中的任一个进行修改，都会同时影响到另一个； (3)Reference参考，即单向的关联，对原始物体的修改会同时影响到复制品，但复制品自身的修改不会影响到原始的物体。 关联类型的物体在修改器中显示为粗黑体
参考类型的物体会在修改器的当前堆栈之上增加一个空的修改层
五、Group(群组) 应用作业：凳子、圆桌、电脑桌、楼梯的制作 提高作业：餐桌的制作
第三讲 基本几何体建模
（二） 目标：创建桌子、椅子、书架模型 重点：对齐、镜像、缩放工具的使用 难点：对齐工具的使用
一、常用工具
1、对齐
2、镜像
3、缩放
二、几何体参数
1、Tube：圆管
2、Torus:圆环
3、Pyramid:四棱锥
4、Teapot:茶壶
5、Plane:平面
应用作业：桌子、椅子、书架的制作 提高作业：柜子的制作
第四讲 基本几何体建模
（三）
目标：利用扩展几何体创建单人沙发、椅子模型 重点：利用ChamferBox创建物体模型 难点：ChamferBox、Hedra的参数掌握
一、扩展几何体
Create菜单——Standard Primitives(创建——标准几何体)
1、Torus Knot(环形节)
2、ChamferBox(倒角立方)
3、ChamferCyl(倒角柱)
4、OilTank(油桶)
5、Capsule(胶囊)
6、Spindle(纺锤体)
7、L-Ext(L形墙)
8、Gengon(球棱柱)
9、C-Ext(C形墙)
10、RingWave(环形波)
11、Hose(软管)
12、Prism(三棱柱)
二、辅助工具 1 捕捉 Vertex:顶点 Endpoint:端点 Edge:边 Midpoint:中点 Face:三角面 Center Face:面中心 Perpendicular:正交垂直边线 Tangent:切点 Pivot:轴心点 Bounding Box:边界盒 Grid Points:栅格点 Grid Lines:栅格线
2 角度锁定：主要用于旋转工具 Option（选项） Angle：角度
3 百分比锁定：主要用于缩放工具
4 微调器锁定
三 AEC Extended：外部配景 四 Stairs：楼梯 五 Doors：门
应用作业：单人沙发、椅子的制作 提高作业：电脑桌
第五讲 选择功能介绍及空间坐标系统 目标：灵活运用选择工具及空间坐标系统
重点：通过名字选择、框出区域选择、View(视图坐标系统) 难点：Local(自身坐标系统)、Pick(自动拾取坐标系统) 一 选择的方法
1、直接选取：用选择工具直接选取。 Ctrl可以追加或排除选择物体。
2、框出区域选择
窗口选择：框选物体时只有完整位于框内的物体才能被选择。 交叉选择：框选物体时只要框上的物体就会被选择，不管是否完整。
3、通过名字选择 快捷键：H 注：配合Ctrl、Shift可选择多个物体。
4、通过材质选择（按M键即可调入材质器）
二、空间坐标系统
1、World(世界坐标系统)：X轴水平；Z轴垂直；Y景深。在任何视图中都固定不变。
2、Screen(屏幕坐标系统)：各视图都用同样的坐标轴向，即X轴水平；Y轴垂直；Z轴景深。
3、View(视图坐标系统)：使用最普遍的坐标系统，是3D内定的坐标系统。就是World和Screen坐标系统的结合。正视图（Top,Front,Left）用Screen坐标系统，在Perspective透视图用World坐标系统。
4、Parent(父物体坐标系统)
5、Grid(栅格坐标系统）
6、Local(自身坐标系统)
7、Pick(自动拾取坐标系统) 应用作业：各种选择方法的掌握、各种坐标系统的应用 提高作业：利用坐标系统做简单动画
第六讲 基本图形建模 目标： 创建墙体、窗框
重点：Line(线)、Rectangle(矩形)、Circle(圆)、Arc(弧)、Text (文字)、Extrude命令 难点：Line(线)
一、基本图形 Create菜单——Shapes
Splines(样条曲线)
1、Line：线
2、Rectangle:矩形
3、Circle:圆
4、Ellipse:椭圆
5、Arc:弧
6、Donut:同心圆环
7、NGon:多边形
8、Star:星
9、Text:文字
10、Helix:螺旋线
11、Section:剖面
二、共同参数： (1)Rendering(渲染) Viewport视图：设置图形在视图中的显示属性。 Renderer渲染：设置图形在渲染输出时的属性。 Thickne厚度：可以控制渲染时线条的粗细程度。 Sides边：设置可渲染样条曲线的边数。 Angle角度：调节横截面的旋转角度。 Renderabl:可渲染
Use Viewport Settings(使用视图设置)：控制图形按视图设置进行显示。 (2)Interpolation(插补设置或优化设置) 用来设置曲线的光滑程度 Steps(步幅) Optimize(最优化) Adaptive(自动适配） (3)Creation Method(创建方式) Initial Type(起始类型) Corne(角) Smooth(平滑) Drag Type(拖动类型) Bezie(贝兹曲线) (4)Keyboard Entry(键盘输入方式)
三、绘制样条曲线 按Shift,可实现直角锁定
绘制时当所画线超出屏幕时，按Z键实现屏幕放缩。
Start New Shape(开始新图形)：即开启时，表示每创建一个曲线，都是一个新的独立的物体；关闭时，表示多条曲线都作为一个物体对待。
四、Extrude:挤压
挤压的原则是从最外围的第一个图形开始，第一个和第二个图形之间形成挤压造型，第三个和第四个图形之间形成挤压造型，依此类推。
应用作业：窗框、装饰铁艺、直板楼梯 提高作业：灵活运用二维线创建物体
第七讲 二维线修改命令(一) 目标： 创建酒杯、花瓶、像框等不规则模型 重点：Edit Spline 难点：Edit Spline、
一、Edit Spline: 可编辑样条曲线 Create Line:创建直线 Break:打断 Attach:结合
Attach Mult:多重结合 Refine:加点 Weld:焊接
Connect：链接（点击，选一点拖出线段，再点击另一点） Insert:插入
Make First:起点设定
Fuse:聚集（选择多个点，点击可实现聚集）
Reverse:反向（显示点号，选中曲线，点此钮，则编号发生变化） Cycle:循环切换（将聚集的点循环选择）
CroInsert：交叉插入（在交叉的线上点击，可在两个交叉线上加入点） Fillet:圆角 Chamfer:切角 Outline:轮廓
Boolean:布尔(并集、差集、交集) Mirror:镜像
Trim:剪切（将交叉在一起的线剪切） Extend:扩展 Hide:隐藏
Unhide All:取消隐藏 Bind:绑定 Unbind:取消绑定 Delete:删除 Close:闭合 Divide:细分
Detach(分离):将选中的曲线按要求分离 Explode:爆炸
Show selected Segs:显示选择的片段 作业：造型门、推拉门、窗 提高作业：做简单的室内房间模型
第八讲 二维线修改命令
（二） 一 Lathe:旋转 Weld Core: 焊接 Flip Normals:法线 Capping:封盖 Cap Start：起始封盖 cap End:结束封盖 Patch:面片 Mesh:网格
NURBS:NURBS曲线
Generate Material IDs:材质ID号 Use Shape IDs:使用图形ID号 二 Lattice：线框
应用作业：酒杯、花瓶、盘子、桶、盆 提高作业：啤酒瓶、碗等
第九讲 二维线修改命令
（三） 目标：创建软垫椅子等不规则模型 重点：Bevel(倒角)、Bevel Profile(轮廓倒角) 难点：Bevel Profile(轮廓倒角)
一、Bevel：倒角
1、parameters:参数 (1)Cap(封盖) (2)Surface(表面) Linear Sides(线性边)：设倒角内部的片段划分为直线方式 Curved Sides(曲线边)：设内部的片段划分为弧形方式 Segments(片段数)：设倒角内部的片段划分数
Smooth Acro Levels(平滑交叉面)：对倒角进行光滑处理，但总保持顶盖不被光滑。 Generate Mapping Coords(产生贴图坐标)：打开系统内定的贴图坐标指定。 (3)Intersections(交叉) Keep Lines From Croing(保留相交线)：可以防止尖锐折角产生的突出变形。 Separation(间隔)：设两个边界线之间保持的距离间隔，以防止越界交叉。
2、Bevel Values:倒角值 Start Outline:起始轮廓 Level 1：第1级别 Height:厚度 Outline:倒角
二、Bevel Profile(轮廓倒角) Pick Profile:拾取轮廓
应用作业：倒角三维字、软垫椅子、
提高作业：顶角线
第十讲 放样(一) 目标：制作推拉门、窗帘、台布、顶角线 重点：子物体的编辑和路径的设置 难点：确认路径和截面图形
一、Loft：放样 参数：
1、Creation Method(创建方式) Get Path:获取路径 Get Shape:获取图形
2、Surface Parameters(表面参数) Smoothing：光滑
Smooth Length：光滑长度方向 Smooth Width：光滑宽度方向 Output:输出
Patch:面片 Mesh:网格物体
3、Skin Parameters(表皮参数) Capping:顶盖
Cap Start(封顶) Cap End(封底) Options(选项) Shape Steps(图形步幅)：值大，造型表皮越光滑 Path Steps(路径步幅)：值大，造型弯曲更光滑 Optimize Shapes(优化图形) Optimize Path(优化路径) Flip Normals(反转法线) Display：显示 Skin(表皮)
Skin in Shaded(表皮实色)
4、Path Parameters(路径参数) Path(路径) Percentage(百分率) Distance(距离) Path Steps(路径步幅) 案例：推拉门、窗帘、台布、顶角线
第十一讲 放样
（二） 目标：制作窗帘、台灯、酒瓶 重点：Scale(放缩) 难点：对放样后的图形调整
一、Deformations(放样变形)
Scale(放缩) Twist(扭曲) Teeter(倾斜) Bevel(倒角) Fit(拟合)
二、Shape Commands(图形命令) Path Level(路径级别) Compare(比较) Reset：重设置 Delete：删除 Align(对齐) Center中心 Default默认值 Left左 Right右 Top顶 Bottom底 Put(输出) 案例：窗帘、台灯、酒瓶
第十二讲 布尔运算 目标：制作书柜、电视柜等 重点：子物体的运用
一、Boolean：布尔运算 参数：
1、Boolean Parameters(布尔参数) Operation(运算方式) Union(并集) Intersection(交集) Subtraction(差集)：（A-B） Subtraction(差集)：（B-A）
2、Display/UPdate(显示与更新) Result(结果)：只显示最后的运算结果 DPerands(运算物体)：显示所有运算物体 Result+Hidden(显示/隐藏的运算物体与结果) 案例：书柜、电视柜等
第十三讲 形体合并 摄影机 重点：摄影机 ShapeMerge(形体合并) Pick Shape：拾取图形 摄影机
分目标（Target）和自由（Free） 目标的参数： Parameters：参数
Lens(镜头)：设相机的焦距长度。 Fov(视角)：设相机的视角。 Stock Lenses(常备镜头)：
2、Clipping Planes(剪裁平面) Clip Manvath(手工裁剪) Near Clip(近点裁剪) Far Clip(远点裁剪) 案例：凹凸效果
第十四讲 做一张走廊效果图
第十五讲 三维编辑(一) 目标：制作足球 门 沙发 洗手池 电视 重点：EDIT MESH子物体中的节点和多边面 难点：利用EDIT MESH的五个子物体灵活使用
一、Edit Mesh:编辑网格物体
1、Selection:选择
Vertex(点)：以顶点为最小单位进行选择 Edge(边)：以边为最小单位进行选择 Face(面)：以三角面为最小单位进行选择 Polygon(多边形)：以四边形为最小单位进行选择
Element(元素)：以元素为最小单位进行选择；元素是分离的个体。 By Vertex(按顶点)：选一个点时，与这个点相连的边或面会一同被选择。 Ignore Backfaces(忽略背面)： Ignore Visible Edges(忽略可见边)：
2、Soft Selection:软选择 Use Soft Selection:使用软选择 Edge Distance:边距离 Affect Backfacing:影响背面 Falloff:衰减
3、Edit Geometry:编辑几何 Attach：结合 Attach List：结合列表 Weld：焊接 Extrude:挤压 Bevel:倒角 Divide：细分 Turn：反转 Decath：分离
二、Mesh smooth(光滑网格物体)
1、Subdivision Method:细分方式 NURMS:最圆滑形态
Claic:方形态
Quad Output:圆滑点形态 Apply To Whole:应用到整个物体
2、Subdivision Amount:细分数量 Iterations:强度 Smoothne:光滑度 Render Values:渲染值
3、Local Control:自身控制 Vertex:点 Edge:边
Control Level:级别控制 Crease:折缝 Weight:权重
案例：足球 门 沙发 洗手池 电视
第十六讲 EDIT POLY的讲解 重点：节点和多边面
一、Edit Mesh:编辑网格物体
1、Selection:选择
Vertex(点)：以顶点为最小单位进行选择 Edge(边)：以边为最小单位进行选择
Boder(边框)：以物体轮廓为最小单位进行选择 Polygon(多边形)：以四边形为最小单位进行选择
Element(元素)：以元素为最小单位进行选择；元素是分离的个体。
2、编辑子物体参数 Split：分割 Connect：连接
Creat Shape From Select：从选择对象中创建图形 Flip：反转法线 Msmooth：光滑网格
注意：对话框出现的三种类型：Group(组)、Local(自身)、By（分散） 案例：杯子
第十七讲 三维编辑(二) 目标：制作旋转楼梯、管子、螺丝 水滴 枕头
重点：BEND（弯曲）TAPER（锥形化） FFD（自由变形） 难点：BEND（弯曲）、FFD（自由变形）的使用
一、Bend(弯曲)
1、Direction:方向
2、Limits:限制 Upper Limit:上限 Lower Limit:下限
二、Taper(导边) Curve:曲度 Symmetry:对称
三、Twist(扭曲) Bias:偏移
案例：旋转楼梯、管子、螺丝 水滴 枕头
第十八讲 三维编辑(三) 目标：利用修改命令做出枕头、洗手池等复杂模型 重点：FFD、HSDS Modifier 难点：HSDS Modifier
一、FFD Modifiers（FFD修改） Control Points(控制点) Lattice(线框)：调整整个线框 Tension(张力)：越大越圆滑。 Continuity(连续性) Selection:选择 FFD4x4x4 FFD Parameters:FFD参数 Display:显示
Lattic:显示中间的栅格线 Source:原体积
Deform(变形)：设置控制点的移动对物体的变形影响。
Only INVolume(仅在体积中)：设置物体在结构线框内部的部分受到变形影响。 All Vertices(全部顶点) Reset:恢复
conform to shape:包裹到图像 应用作业：枕头、洗手池
提高作业：利用FFD命令做现实生活中的模型
第十九讲 复习
目标：通过做客厅效果图复习前面所学的内容 重点：做客厅效果图 难点：家具的合并及调整 应用作业：做客厅效果图 提高作业：做室内效果图
四、课程的重点、难点
重点：
1、3ds max 8界面各个组成部分的功能及基本操作方法
2、基本建模操作
3、常用修改器的使用方法
4、给模型赋予材质的方法及标准材质的应用
5、灯光的选用和参数调节
6、基本渲染方法
7、动画控制工具及简单动画制作
难点：
1、高级建模操作的理解与操作
2、对相机视图的正确理解
3、路径视窗和运动控制器的使用
五、实验项目及基本要求
作业：
1、做桌子、椅子的模型各一套
2、做水果模型一个
3、做室内综合模型一个
4、在规定时间内完成命题作业
要求：
1、建模方法得当，形态准确，比例得当
2、材质运用灵活，合理，效果逼真
3、灯光效果真实、阴影部分处理得当、渲染图片构图合理，颜色搭配得当
六、考核方法 平时作业及作业两种
七、使用说明
适用艺术设计专业
八、教材及参考书
3Dmax7大风暴》
北京科海电子出版社
王琦电脑动画工作室主编 4
《
