基于3D MAX的建模方法
〔 作者：Admin 来源：博景源 点击数：1 更新时间：2007-3-17 〕
摘 要
计算机动画在教学领域的应用是这几年开始的，主要用于辅助教学和辅助训练，可提高学生的感性认识，使枯燥乏味的教学寓于生动、有趣的动画之中。尤其在自学与教学领域的应用，由于现在的一些课程太复杂，抽象，无法向同学演示，这对于学习者还是教育者都是个问题，网络教学，计算机动画用于辅助教学和辅助训练适时解决了这个问题，应用三维建模，将无法带到课堂的训练，演示用计算机实现。在课上老师可以形象教学，将难以理解的课程变的简单，课下同学可以将自己理解不好的地方反复听，反复理解便于复习，牢固掌握，提高学习效率。
本文详细的阐述三维在现在生活中的应用状况，发展前景和主要的实现手段。作者最终选择3D MAX作为实现方式，着重的讲述了3D MAX的优缺点和如何运用3D MAX制作自控元件的三维模型。
关键词：3D MAX；建模；自控元件
ABSTRACT
The application of computer moving pictures in education field has begun from recent years. The main use is to assistant teaching and training which can improve the students’ perceptual knowledge, making tedious teaching imply in the vivid and amusing moving pictures. The application in self-education and teaching is particularly important, for some current course are too intricate and abstract ,and can’t demonstrate to students, all that is a problem to either students or educators. The network-teaching ,computer moving pictures used for assistant teaching and training resolve this problem just in time. It uses three demons to set up the models, brings the training and demonstration which can’t be taken to the class, and makes it realize through the computer. In class, teachers can teach lively, making the puzzle course become simple. After class students can listen to where he hasn’t comprehended very well again and again, and doing that is good for revision, firm master, and can improve learning efficiency.
This paper has elaborated in detail the application of the three demons in modern life , the development prosper and main means to carry out. The author eventually choose 3D max as the carrying out means, emphasized the advantages and disadvantages of 3D max, and how to use 3D max to make three demon models of automatic component.
Key words: 3D max; model ; automatic component
目 录
第1章 绪论 1
第2章 三维动画的应用 4
2.1 方案论证 4
2.2 3D MAX软件介绍 6
2.3 小结 9
第3章 元件建模 10
3.1. 制作直流伺服电机的模型 10
3.1.1 支流力矩电动机 11
3.2. 制作交流伺服电动机的模型 22
3.3. 三相步进电动机模型的制作 29
3.4. 制作力矩式自整角机的模型 35
3.5. 制作旋转变压器的模型 36
3.6 小结 37
第4章 模型的后期处理 38
4.1 标准渲染 38
4.2 灯光 42
4.3 摄影机 44
4.4 小结 44
结论 45
参考文献 46
致谢 47
第一章 绪论
计算机在教学领域的应用是这几年开始的，计算机动画用于辅助教学和辅助训练，可提高学生的感性认识，使枯燥乏味的教学寓于生动、有趣的动画之中。三维计算机软件的制造的模型的表现能力越来越好，他可以帮助将复杂的课程，难以理解的问题变得简单，形象，易于理解，消化。
尤其是在自学与教学领域的应用，由于现在的一些课程，如自动元件，电机拖动原理，自动控制原理等课程十分的难懂抽象，无法向同学演示，这对于无论是学习者还是教育者都是个问题。网络教学，计算机动画用于辅助教学和辅助训练适时解决了这个问题，应用三维建模，将无法带到课堂的训练，演示用计算机实现。在课上老师可以形象教学，将难以理解的课程变的简单，课下同学可以将自己理解不好的地方反复听，反复理解便于复习，牢固掌握，提高学习效率。
计算机动画用于辅助教学真正的适合了课程发展改革的要求，让教的行为与学的行为可以发生在不同的空间，时间。为学生与老师都提供了便利。
学校的实践层面引入网络，真正的多媒体制作涉及教学方案设计，文学脚本撰写，平面设计（美工）创意，2D 、3D的动画制作，视盲频素材采集和编辑编程方面等等，对人力资源的技术文化水平很高要求，对制作平台要求硬件很高。我们可以充分利用已有的公网资源，充分运用已有的权威机构专业网方面、个人特色网络、老师的饿精力更多地集中在探究学习活动方案的设计上，更多地集中在学习者学习活动的辅导上。
本次毕业设计主要完成的是自动元件的网络教学系统，它包括教学部分，练习部分，考试部分，问答部分，留言部分等。为了更为形象的再现自动元器件的结构，工作情况，采用了三维软件建模。
三维计算机动画是采用计算机模拟现实中的三维空间物体。在计算机中构造三维的几何造型，并赋予表面材料、颜色、纹理等特性，然后，设计造型的运动、变形，灯光的种类、位置、强度及摄像机的位置，焦距，移动路径等，最终生成一系列可动态播放的运动图象，并可以将制作的动画输出到其他硬件录制设备，三维计算机动画不仅可以模拟真实的三维空间，而且还可以产生现实世界不存在的特殊效果。
市面在流行的三维设计软件很多，但是Autodesk公司的3D Studio 是继3D Studio 4.0之后的又一个可在微机上应用的具有突破性的造型、渲染和动画的套装软件，简称为MAX。它综合了低价格，易使用，功能更强大的特点，并带来了全新水平的生产率，工作能力和可配置性，因而倍受世界各地动画师的和艺术家的青睐，得到了迅速的推广和普及。我国很多字幕、动画机等公司推出的动画制作一统均为3D Studio MAX系统。
3D Studio MAX 提供的造型工具包括基本造型工具和高级造型工具。基本造型工具提供立方体，球体，半球体，圆柱体、圆管、圆环，椎体和多边形。高级造型工具可制作出山、水、波纹、波浪、颗粒及非规则形体，如：人体、植物等。三维形体可进行扭曲，弯曲，缩放，摇摆，角度变形，雕刻和锥孔等，3D Studio MAX提供丰富的材质和质感，并可对整个实体或部分实体进行颜色、明暗、色裹、反射，凹凸和透明度等进行编辑，可通过设定物体、相机、光源和路径来制作动画。物体可进行变位、旋转、缩放、伸压等变形，光源可为环境光、泛光灯、聚光灯，并可设置任意多个相机的位置，方向和角度，也可进行灵活调整，具有动画实时预演功能，以便及时观察物体效果。此外，3D Studio MAX还支持很多特殊效果，如：淡入淡出，模糊，光晕，星光闪烁，雾雨，声等，利用这些特技处理，可产生超乎现实生产的变幻莫测的神奇效果。
可以说3DS MAX是这次毕业设计中最理想的建模软件，它方便易学，建模效果优良，能够满足设计需要。所以本人将采用3D MAX软件制做自动元件的各种元件的模型。
本文主要介绍自动元件的建模部分。他不同于传统的建模方法，它首先在3D MAX 制图软件中绘制自动元件的模型，这样做既易于建模，而且模型生动，逼真。更为重要的是在虚拟现实中导人，操作方便。要想将整个设计过程说得清楚，有条理，就必须知道设计的目的，内容，实现手段。
本次设计的目的是为了响应国家教育系统改革的号召，建设网络教学系统，完善教学形式。开发自动元件远程教学系统，为了配合系统研制，更形象的再现自动控制元件结构，工作原理和工作状况。运用三维软件建模，制作动画场景演示。
本文主要分为四部分：
第一章，绪论。简单的称述毕业设计的目的，内容，要求，方法。通过设计的过程对大学四年所学的专业知识有一个整体的把握，更为深入理解所学的内容。与此同时掌握一种时下流行的技术，软件。作到学以至用，与时代同步。
第二章，要介绍3D在现实生活中的应用，发展状况，作为建模实现手段3D MAX 当然有着与众不同的优点，功能和操作手段。要想熟练的使用3D MAX就必须了解它的特点，独到之处。所以在本章详尽的讲述了三维的发展应用，以及3D MAX的功能，优缺点。
第三章，详细的介绍三维图形的建立，以实例来说明自动元件是如何建立模型的，并且配有图形以及操作时的技巧，注意事项。
第四章，应用3D MAX建完模型后，要有一些后期处理才能得到理想的模型，所以在这章陈述了3D MAX的后期制作。至此本次设计完成。
找多了呵呵 你挑着看把
随着三维动画和视频特技在影视制作中的应用日益广泛，学习三维动画制作是2000年的热门行业，现在市面上流行的一大堆三维制作软作让人不知用何处学起，比喻Maya,Softimage 3D ,Alias,Houdini,Truespace.Poser.From Z 等等。不学又怕自已技术落后，学又不知从何学起，三维就是太难学了。
由Autodesk公司出品的3DS STUDIO MAX 。它广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域，可以说3DMAX是当今最流行的三维动画软件，相信在末来二三年，它将是国内动画制作的主流。
如果你是一个刚刚接触三维动画制作的朋友，那么 3D MAX 也许是一个错误的选择， 毕竟 MAYA 或者 Softimage | XSI 有着更为强大的功能和科学的创作理念。但如果你在 MAX 上已经投入了足够的精力，要想转学上面的两个软件，却也不是件容易的事情， 毕竟他们的创作流程和思维理念有着较大的差异，你需要相当一段时间来痛苦地适应。
如果你要坚持学习 MAX 的话，我想它也不会让你失望。易于上手是它的最大特点，你要深入钻研下去，许多高级功能可以满足你大多数情况下的创作需要。更何况 MAX 的插件如洪水一般，是任何其他 3D 软件都比不了的。
如果你的英语基础很好，这就不算一个问题。在这里，首先不提倡使用 MAX 的各种汉化补丁，它导致了 MAX 自身的更加不稳定不说（其本身因各种硬件配置和所谓解密的缘故就不够稳定） ，当你对着书本来学习的话，可能找不到书中所讲的地方。也不提倡使用“东方快车”等类型的全屏翻译工具，它同样会增加软件的不稳定因素。即指即译的词霸型的翻译软件会更好一些。另外据一些网友反映，安装 MAX 的汉化补丁后，再安装一些插件会导致 MAX 的瘫痪，这一点也请大家注意。
许多人都是采用参照、临摹实例的方法来开始学习 MAX 的（权且叫做实例学习法），这种方法的优点是感觉能够较快入门（注意只是一种感觉），缺点也是显而易见的，就是不利于对 MAX 整体结构的理解和掌握。这也是许多朋友在合上书本后，连书中的例子都做不出来的原因。现在许多 MAX 的书籍都是在讲实例，有的干脆只讲实例，说明这种学习方法还是得到了很多人的认可。其实，像 MAX 这样的制作软件，其知识量之巨大任何一本书都不可能讲清楚，试想学习 3D 的朋友哪个会只抱着一本书学习呢？关键是参考各种书籍找到一种最适合自己的学习方法，书籍本身只是作为一种资料来参考而已（不过有些书籍确实不配）。
实例学习法首先要求自己有足够的耐心，对于任何一个练习都要反复推敲，目的只有一个，就是理解实例所涉及的所有知识点，只有这样你才算有所收获。典型的方法是反复练习，并尝试用不同的方法完成练习，并对所涉及的知识点进一步探索，以求理解更多的功能、参数、选项和方法；其二，要有清醒的头脑和明确的学习方向。当你学习掌握了足够的练习制作后，应该及时对所学的知识进行总结和归纳，发现规律，进一步推敲软件的整体结构和知识体系，这样才会真正有所提高。
专业余爱好的矛盾。有许多学习 3D 的人本身就是美术相关专业，也有许多人在学习时对美术知识所知甚少。显而易见，前者在学习上有一定的优势，后面的朋友也不要灰心，关于学习三维动画中专业与技术的争论在网上从来就没有停止过，到目前好像也没见那一方占据绝对优势。
有美术及相关专业知识的朋友在学习 MAX （当然也包括其它三维创作软件）时，在建模及材质的色彩配置等方面显然有一定的优势。没有这方面基础的朋友也不要泄气，毕竟是用计算机进行创作不同于绘画等现实中的美术创作，其中有许多规律性和程式可循，且现在软件的许多优化参数设置及智能化功能，本身就是对你专业技能的一种弥补。只要在学习软件技术的同时，有选择地阅读和参考和学习一些相关知识，同样可以制作出优秀的作品。
3DS MAX运行于WINDOWS98，WINDOWS NT WINDOWS 2000平台。一个完全，多线程，可充分发挥对称多处理器和任意网络渲染能力的一个强大软件。目前在中国市场上有四个版本，分别是2.0版、2.5版、3.0版、3.1版。我们的教学就是教3.1版本的。这个软件自诞生以来，就以一体化、智能化界面著称。一体化是指所有工作，如：三维造型、二维放样、帧编辑、材质编辑、动画设置等都在统一的界面中完成，这样就避免了屏幕切换带来的麻烦。所谓的智能化是指那些条件具备，当前能够起作用的工具图标才能被激活，这有点难理解，通俗点说，就是能在当前符合你制作某动画时能被用上的命令它才被你所用，反之，某些命令就不能被你所用。3DMAX的NURBS 模块，可使动画，渲染，和造型更逼真，更准确，完美的渲染分辨率可达到电影胶片的质量。
硬件系统的配置和比较：我们不说名贵的图形工作站。这里只是说一般个人配置。
中央处理器：有Intel公司的Pentium系列，和AMD的K7系列，这二种我选用AMD公司出的K7 600CPU，为此我用二台机进行了渲染比较，用奔腾600和K7 600同时泻渲染一个动画，K7 600比它快了2个小时，哈，爽。因为AMD的K7浮点快，缓存也比奔腾的大。这只是我个人感觉，纯属个人意见。
显示卡：我用的是华硕V6800，不过，G400也不错，不是很多钱的朋友可以买一些玩游戏的卡来做三维动画，显存要在16MB以上。记得了，8MB显存是不行的了，快换了吧。
内存：能够有256MB内存最好，不要太多，因为我从来没有试过在WINDOWS2000上超过256MB内存的事发生。
显示器：一定要17寸以上。分辨率最好是1280 X 1024,这样才能全部显示出来。
硬盘：10G以上
主板：要支持4GP的显卡运送。
我的电脑配置以下，可以给你们一个参考，记住，没达到这个配置也可以把三维软件学好的，不要因为机器问题而给自已借口，想当初我还是用K6 300来学习这个软件的。
主板：硕泰克77KV。CPU ：AMD K7 600 。显示卡：华硕V6800 。内存：256MB现代PC100。硬盘：IBM20G，7200转速 。 声卡：SBLIVE黄金版。显示器：KFC17寸，光驱：三星40X。总价是一万二千多元。不过，现在五千多元的电脑也可以做出很好的动画了。
对于论文的写法我觉得你不应该只是在百度中这么简单的提出这样的问题。我没有很好的答案告诉你，但是我给你一点意见：对于中国目前的设计行业是处于一个转型的阶段，以前我们中国都是一种学习中（也就是模仿当中），现在我们学习阶段已经走完了。那么是我们自己创造了。做出自己的东西来。这就像我们在学校学习一样，毕业了，学了三年了，该让你自己的探索了（做毕业设计）。所以我建议你先提出这个问题，地铁景观的毕业论文，那你就应该研究地铁带给人们一种什么样的生活呢？特别是景观会让人们怎样去感受呢？
1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。
2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录）
3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。
4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。
每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。
主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。
5、论文正文：
（1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。
引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义,
并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。
〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、
论证过程和结论。主体部分包括以下内容：
a.提出-论点；
b.分析问题-论据和论证；
c.解决问题-论证与步骤；
d.结论。
6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。
中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是：
（1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。
（2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
我只能告诉你结构.毕竟我不懂这行 一、毕业论文（设计）撰写结构要求
1、题目：应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字。
2、文献综述：一般不少于1000字。
3、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确。同时有中、英文对照，中文摘要约300—400汉字；英文摘要约200—300个实词。
4、关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个最能表达主要内容的词作为关键词，同时有中、英文对照，分别附于中、英文摘要后。
5、目录：写出目录，标明页码。
6、正文：
（1）毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。
前言（引言）是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。
本论是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析（讨论）等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。
结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。
（2）毕业设计说明书正文包括前言、本论、结论三个部分。
前言（引言）：说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求；简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题。
本论：
①设计方案论证：说明设计原理并进行方案选择。说明为什么要选择这个设计方案（包括各种方案的分析、比较）；阐述所采用方案的特点（如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等）。
②计算部分：这部分在设计说明书中应占有相当的比例。要列出各零部件的工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果；根据此计算应选用什么原器件或零部件；对应采用计算机的设计还应包括各种软件设计。
③结构设计部分：包括机械结构设计、各种电气控制线路设计及功能电路设计、计算机控制的硬件装置设计等，以及以上各种设计所绘制的图纸。
④样机或试件的各种实验及测试情况：包括实验方法、线路及数据处理等。
⑤方案的校验：说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求，能否达到预期效果。校验的方法可以是理论验算（即反推算），包括系统分析；也可以是实验测试及计算机的上机运算等。
结论：概括说明设计的情况和价值，分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平，并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。
7、谢辞：简述自己通过做毕业论文（设计）的体会，并应对指导教师和协助完成论文（设计）的有关人员表示谢意。
8、参考文献：在毕业论文（设计说明书）末尾要列出在论文（设计）中参考过的专著、论文及其他资料，所列参考文献应按文中参考或引证的先后顺序排列。
9、注释：在论文（设计说明书）写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。
10、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。例如，公式的推演、编写的算法、语言程序等。
二、毕业论文（设计）撰写格式要求
1、毕业论文一律打印，采取A4纸张，页边距一律采取：上、下2.5cm，左3cm,右1.5cm，行间距取多倍行距（设置值为1.25）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准），封面采用教学管理部统一规定的封面。
2、字体要求
论文所用字体要求为宋体。
3、字号
第一层次题序和标题用小三号黑体字；第二层次题序和标题用四号黑体字；第三层次及以下题序和标题与第二层次同；正文用小四号宋体。
4、页眉及页码
毕业论文各页均加页眉，采用宋体五号宋体居中，打印“河北大学工商学院XXXX届本科生毕业论文（设计）”。页码从正文开始在页脚按阿拉伯数字（宋体小五号）连续编排，居中书写。
5、摘要及关键词
中文摘要及关键词：“摘要”二字采用三号字黑体、居中书写，“摘”与“要”之间空两格，内容采用小四号宋体。“关键词”三字采用小四号字黑体，顶格书写，一般为3—5个。
英文摘要应与中文摘要相对应，字体为小四号Times New Roman。
6、目录
“目录”二字采用三号字黑体、居中书写，“目”与“录”之间空两格，第一级层次采用小三号宋体字，其他级层次题目采用四号宋体字。
7、正文
正文的全部标题层次应整齐清晰，相同的层次应采用统一的字体表示。第一级为“一”、“二”、“三”、等，第二级为“1.1”、“1.2”、“1.3”等，第三级为“1.1.1”、“1.1.2”等，具体格式要求详见模板（模板从教务处主页下载专区下载）。
8、参考文献
参考文献要另起一页，一律放在正文后，在文中要有引用标注，如××× [1]，具体格式要求详见模板（模板从教务处主页下载专区下载）。
9、外文资料及译文
外文资料可用A4纸复印，如果打印，采用小四号Times New Roman字体；译文采用小四号宋体打印，格式参照毕业论文（设计）文本格式要求，译文一般不少于2000字。
10、图、表、公式
图： a. 要精选、简明，切忌与表及文字表述重复。
b. 图中术语、符号、单位等应同文字表述一致。
c. 图序及图名居中置于图的下方，用五号字宋体。
表： a. 表中参数应标明量和单位的符号。
b. 表序及表名置于表的上方。
c. 表序、表名和表内内容采用五号宋体字。
公式：a.编号用括号括起写在右边行末，其间不加虚线。
b.公式中的英文字母和数字可以采用默认的字体和字号。
图、表与正文之间要有一行的间距，公式与正文之间不需空行；文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。如：图2-5，表3-2，公式（5-1）（“公式”两个字不要写上）等。若图或表中有附注，采用英文小写字母顺序编号。
11、量和单位
要严格执行GB3100—3102：93有关量和单位的规定（具体要求请参阅《常用量和单位》，计量出版社，1996）；物理量用斜体，单位用正体；
单位名称的书写，可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一，不要两种混用。
12、标点符号
注意中英文标点符号的区别，不能混用。
三、毕业论文（设计）装订存档要求
1、毕业论文（设计）资料应包括任务书、开题报告、毕业论文（设计）文本、外文资料及译文、毕业论文（设计）成绩评定表等。
2、毕业论文（设计）按以下顺序侧面用铁质装订夹装订归档：
封面→任务书→开题报告→文献综述→中、英文摘要（含关键词）→目录→正文→谢辞→参考文献→注释→附录→外文资料及译文→毕业论文（设计）成绩评定表。
