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。
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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。
