3.2 样条线的编辑
实例3-2
3.2.1 【实例3-2】铁艺酒架的制作
本实例制作铁艺酒架，如图3-19所示。通过该模型的制作，学习3ds Max中样条线分层级编辑的方法。
1）选择“文件”→“重置”菜单命令重新设置场景。依次选择“创建”面板
→“图形”
→“样条线”→“线”，在前视图中绘制线条如图3-20所示，将其命名为“酒架”。
图3-19 铁艺酒架
图3-20 绘制线
2）保持“酒架”的选中状态，选择“修改”面板
，在修改器堆栈中单击“Line”左侧的
，在显示的“顶点”“线段”“样条线”子对象层级中选择“顶点”，进入线的顶点编辑状态，如图3-21所示。选择所有的顶点，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“Bezier”，直线变成了曲线，并且所有的顶点都显示出两个操作控制手柄，如图3-22所示。
图3-21 顶点子对象
图3-22 改变顶点的类型
3）依次选顶点，单击“选择并移动”按钮
，拖动各顶点上操作控制手柄的绿色方框，调整曲线的平滑度和形状，结果如图3-23所示。
小技巧
Bezier类型的顶点都有两个带绿色方框的操作控制手柄，单击顶点一侧的绿色方框并拖动，另一侧的手柄也相应地移动，顶点位置不变，两侧的曲线弧度均发生变化。如要移动顶点，可以拖动红色的顶点。拖动顶点和控制手柄时，同样可以利用移动控制轴，将移动控制在黄色高亮显示的移动轴或移动平面上。
图3-23 调整曲线的平滑度和形状
4）在修改器堆栈中，选择“样条线”子对象层级，进入线的样条线编辑状态，选择变为曲线的样条线，在“几何体”卷展栏中，选择“镜像”按钮下面的“复制”复选框，然后再单击“镜像”按钮，镜像复制样条线，如图3-24所示。如果需要，可以选中镜像复制的样条线，沿X轴移动到适当位置。
小技巧
在样条线子对象层级上进行样条线的镜像复制，可以保证复制的样条线与原样条线属于同一对象的两个子对象，而不是两个独立的对象。
图3-24 镜像复制样条线子对象
5）确定“样条线”子对象层级处于选择状态。选择已制作的两条样条线，在顶视图中，单击“选择并移动”按钮
，按住〈Shift〉键，拖动样条线沿Y轴复制到如图3-25所示位置。
图3-25 移动复制样条线
6）在修改器堆栈中，选择“顶点”子对象层级，进入线的顶点编辑状态。在“几何体”卷展栏中单击“连接”按钮，在透视图中，单击并拖动，连接样条线顶点，效果如图3-26所示。再单击“连接”按钮，取消按钮的选中状态。
图3-26 连接样条线顶点
7）在顶点子对象层级，选择刚完成连接的四个顶点，在“几何体”卷展栏中设置“圆角”的参数为8，单击“圆角”按钮，对连接的顶点进行圆角操作，如图3-27所示。
图3-27 顶点圆角效果
8）依次选择“创建”
→“图形”
→“样条线”→“线”，在顶视图中绘制垂直线段（按住〈Shift〉键），并使用“选择并移动”按钮
调整线段到如图3-28所示位置。
9）保持线段的选中状态，在修改器堆栈中，单击“Line”左侧的
，选择“线段”子对象层级，进入线的线段编辑状态。选择线段后，在“几何体”卷展栏中设置“拆分”的参数为2，单击“拆分”按钮，将线段拆分两次，等距离添加两个顶点，如图3-29所示。
图3-28 绘制“线”
图3-29 拆分线段
10）选择“样条线”子对象层级，进入线的样条线编辑状态，选择拆分后的样条线，在顶视图中，按住〈Shift〉键沿X轴拖动样条线至如图3-30所示位置。
11）在“几何体”卷展栏中单击“横截面”按钮，依次单击两条直线段，在两条线段的对应顶点间产生连线，结果如图3-31所示。
12）依次选择“创建”
→“图形”
→“样条线”→“圆”，在顶视图中绘制适当大小的圆，单击“选择并移动”按钮
，在透视图中，沿Z轴移动至如图3-32所示位置。
13）保持圆对象的选中状态，单击“选择并移动”按钮
，按住〈Shift〉键，在顶视图中沿X轴以“复制”方式复制一个圆。选中两个圆对象，在透视图中，按住〈Shift〉键，沿Z轴以“复制”方式再复制一个圆，效果如图3-33所示。
图3-30 复制样条线子对象
图3-31 用“横截面”命令连接线段
图3-32 创建并移动圆对象
图3-33 复制圆
小技巧
进行圆对象复制时，必须选择“复制”方式，不能选择“实例”方式，否则后面的操作不能正常进行。
14）选择任意一个圆，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中，选择“转换为”→“转换为可编辑样条线”，如图3-34所示。选择“修改”面板
，修改器堆栈中的对象“圆”已变成了“可编辑样条线”。在“修改”面板的“几何体”卷展栏中单击“附加”按钮，依次选择其余的三个圆，将它们合并成一个可编辑样条线，再次单击“附加”按钮，停止“附加”命令的执行。
15）在修改器堆栈中，单击“可编辑样条线”左侧的
，选择“线段”子对象层级，进入线的线段编辑状态，选择所有的线段后，在“几何体”卷展栏中设置“拆分”的参数为1，单击“拆分”按钮。在“几何体”卷展栏中单击“横截面”按钮，依次单击上下对应的两个圆形，然后右击，完成两个圆形的横截面的连接。对另外两个圆形进行同样的操作，结果如图3-35所示。在修改器堆栈中，单击“可编辑样条线”对象层级，返回到对象编辑状态。
图3-34 转换为可编辑样条线
图3-35 拆分并连接圆
16）选择“酒架”对象，在“修改”面板的“几何体”卷展栏中单击“附加”按钮，然后单击圆对象和线对象，将它们合并成一个完整的对象。打开“渲染”卷展栏，选择“在渲染中启用”和“在视口中启用”复选框，设置“厚度”为2，效果如图3-36所示。
本实例主要介绍将创建的简单二维图形转换为可编辑样条线，然后通过对可编辑样条线在不同子对象层级上进行多种编辑操作来产生复杂的二维图形，进而产生由二维图形修改渲染属性创建的三维模型的方法。
图3-36 酒架完成效果
3.2.2 将二维图形变换为可编辑样条线
利用“创建”面板中提供的图形创建按钮只能创建简单规则的二维图形，要想得到复杂形状的二维图形必须对二维图形进行编辑。如果希望编辑修改圆、矩形等基本规则二维图形，需要先将其变换成可编辑样条线。
变换成可编辑样条线的方法有两种。方法一是选择基本二维图形后，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“转换为”→“转换为可编辑样条线”命令，【实例3-2】中就是采用该方法将圆变换为可编辑样条线的；方法二是选择基本二维图形后，打开“修改”面板，在“修改器列表”下拉列表中选择“编辑样条线”修改器。
图3-37所示为采用两种方法转换为可编辑样条线后，修改器堆栈中的记录情况。方法一直接将图形转换为一个可编辑样条线对象，无法再看到原始图形对象的类型和参数，方法二仍保留原始图形对象，必要时还可以修改原始图形对象的参数。在动画制作时，方法一可以直接在子对象层级设置动画，而方法二不能对子对象设置动画。下面以可编辑样条线为例，介绍编辑样条线的常用命令和操作。
小技巧
对用“线”工具绘制的图形进行编辑时，不必将其转换为可编辑样条线，因为它本身就具备与编辑样条线相同的参数和命令，可以直接进行编辑。
选择可编辑样条线对象后，在“修改”面板
“几何体”卷展栏中有多个工具按钮处于可用状态，如图3-38所示，使用这些工具对可编辑样条线进行整体编辑。常用的工具按钮及其功能如下。
图3-37 变换为可编辑的样条线
图3-38 “几何体”卷展栏
● 附加|附加多个：将一个或多个二维图形合并到当前的可编辑样条线中，成为可编辑样条线的组成部分。操作时，先单击工具按钮，再选择要添加的图形，之后再次单击工具按钮，退出附加操作。
● 横截面：连接可编辑样条线的样条线子对象的各顶点，在样条线子对象之间形成横截面。如图3-39a所示，当前可编辑样条线由一个矩形和一个圆形组成，单击“横截面”按钮，选中其中一个图形并将其拖动到另一个图形上释放鼠标，效果如图3-39b所示。
图3-39“横截面”命令 a）可编辑样条 b）横截面效果
小技巧
观察会发现图3-39中连接矩形和圆的横截面线段是扭曲的，原因是执行“横截面”命令时，是从子对象的首顶点开始依次连接对应顶点的，本图中矩形和圆的首顶点不在同一方位上。下面介绍首顶点的操作。
可编辑样条线对象具有顶点、线段和样条线三个子对象层级。选择可编辑样条线后，在修改器堆栈中单击可编辑样条线左侧的
，堆栈中显示出可编辑样条线包含的子对象层级——“顶点”“线段”“样条线”。其中，顶点用于定义点和曲线切线，两个顶点之间的连线为线段；样条线是一个或多个相连的线段的组合。对可编辑样条线的编辑就是调整顶点、线段及改变曲线的曲率等操作。
展开可编辑样条线的子对象层级后，单击选中某个子对象层级，就可以对该子对象层级进行编辑，分层级编辑样条线的工具主要在“几何体”卷展栏中，“几何体”卷展栏可使用的工具按钮依据子对象层级的更改而变化。例如，选择顶点子对象层级时，“焊接”按钮是可用的，而当选择线段子对象层级时，“焊接”按钮不可用。
小技巧
选择可编辑样条线对象后，直接按数字键〈1〉〈2〉〈3〉可以分别选中顶点、线段和样条线子对象层级，以进行该层次子对象的编辑。
3.2.3 编辑顶点子对象层级
选择可编辑样条线进入顶点子对象层级后，样条线上的顶点以方框的形式显示，选择样条线的顶点，就可以对其进行操作。
顶点的操作包括两类，一是在视图中改变顶点的类型、调整顶点两侧线段的曲率等；二是使用“修改”面板上“几何体”卷展栏中的工具按钮进行编辑。
1.改变顶点的类型
可编辑样条线的顶点有四种类型，顶点的类型决定了与顶点相连的两条线段的曲率，如图3-40所示。
● 平滑：顶点两侧的线段为圆滑的曲线。
● 角点：顶点两侧的线段曲率为直线，两侧的线段之间呈尖锐的夹角。
● Bezier：该类型的顶点上有一对操作控制手柄，调整任意一侧的操作控制手柄可以同时改变顶点两侧曲线的曲率。
● Bezier角点：该类型的顶点上有一对操作控制手柄，调整操作控制手柄可以改变曲线的曲率。与Bezier顶点不同的是，该类型顶点两侧的操作控制手柄分别单独用于调整两侧的曲线曲率。
在选择的顶点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中可以看到四种顶点类型，通过此快捷菜单可以改变当前顶点的类型，如图3-41所示。
小技巧
如果要同时对一组顶点进行类似的调整，可以选择多个顶点，然后选择“选择”卷展栏中的“锁定控制柄”复选框，再利用鼠标在视图中进行调整，此时，所有选择的顶点都会发生相应的变化。
2.使用“几何体”卷展栏中的工具
在顶点子对象层级下，“几何体”卷展栏中常用的工具按钮及其功能如下。
● 优化：在样条线上增加顶点，但不改变样条线的曲率。
● 插入：在样条线上增加顶点，与“优化”工具不同的是，“插入”不仅可以添加顶点，还可以通过拖动新顶点直接改变样条线的造型。
图3-40 顶点类型
图3-41 改变顶点类型
● 连接：连接样条线上两个开放的顶点，如图3-42所示。
图3-42 “连接”顶点
● 断开：将选择的顶点分裂成两个顶点，顶点两侧的线段被打断。
● 焊接：将选中的多个顶点合并为一个顶点，如图3-43所示。选择的顶点是否能合并为一个顶点由“焊接”按钮后的文本框中设置的焊接距离决定。
图3-43 “焊接”顶点
● 圆角：在选择的顶点上添加圆角，如图3-44所示。选择顶点进行圆角处理时，可以单击“圆角”按钮后，在视图中直接拖动形成圆角，也可以在“圆角”按钮右侧输入圆角半径的值，再单击“圆角”按钮。
● 切角：在选择的顶点上添加切角的操作与添加圆角相似，如图3-45所示。
● 设为首顶点：将选择的顶点设置为样条线的起始顶点。起始顶点在视图中以黄色方框显示。
图3-44 顶点“圆角”处理
图3-45 “切角”效果
3.2.4 编辑线段子对象层级
选择可编辑样条线进入线段子对象层级后，就可以对线段子对象进行编辑。在线段子对象层级下，“几何体”卷展栏中常用的工具按钮及其功能如下。
● 拆分：通过在线段上增加顶点实现线段等分。选择要拆分的线段后，先在“拆分”按钮后的文本框中设置拆分的数量，再单击“拆分”按钮，效果如图3-46所示。
图3-46 “拆分”线段
● 分离：将选择的线段进行分离。如果选择“同一图形”复选框，则将选择的线段在样条线中断开，但不生成独立的样条线对象，否则生成单独的样条线对象；如果选择“复制”复选框，则将选择的线段以复制的方式分离出来。该工具在样条线子对象层级下也同样可以使用。
3.2.5 编辑样条线子对象层级
选择可编辑样条线进入样条线子对象层级后，就可以对样条线子对象进行编辑。由相互连接的多条线段组成一个样条线子对象，可编辑样条线对象可以由一条或多条样条线子对象组成。在样条线子对象层级下，“几何体”卷展栏中常用的工具按钮及其功能如下。
● 轮廓：给选择的样条线制作一条轮廓线，轮廓线的偏移距离由“轮廓”按钮后的文本框设置，如图3-47所示。给选择的样条线添加轮廓线时，“轮廓”工具和“圆角”工具一样，可以采用动态拖动鼠标或者输入精确数值两种方法实现。
图3-47 “轮廓”效果
● 镜像：将选定的样条线进行镜像复制操作，如果选择“复制”复选框，则将选择的样条线以复制的方式进行镜像，如图3-48所示。在进行镜像操作时，可以选择镜像的对称轴。
图3-48 “镜像”效果
● 修剪：删除样条线上选择的交叉的曲线部分，如图3-49所示。
图3-49 修剪样条线
● 延伸：将选择的开放的样条线延伸至与前方的样条线相接，如图3-50所示。
图3-50 延伸样条线