摘要：讨了三维建模软件3DS MAX建模的基本方法、建模技巧以及建模时应当注意的一些问题，通过一个建立东华理工大学南区三维校园的实例说明利用3DS MAX进行三维建模的基本流程。
论文关键词：3DS,MAX,三维建模,原理与实施
3D Studio MAX是美国的Autodesk公司推出的一套功能强大的三维建模软件，采用了Windows一体化的操作界面，方便易学，又因其相对低廉的价格优势，被广泛应用于建筑设计中。它有着多视角操作界面、丰富的建模工具及多种可以达到特殊效果的修改器，可以完成复杂的物体建模，渲染出丰富多彩的视觉效果。
1 3DS MAX的建模方法
现实世界事物在3DS MAX中的建模方法各有不同，并且它依个人的观察能力和操作习惯而大不相同，没有统一的建模标准，本节旨在说明对不同事物一般和常规的建模方法，其分类主要根据目标形体的形状。
1．1旋转建模
用于具有中心轴对称的物体如各种陶器，以及大部分的水果。这类造型比较简单，用line工具绘出对称截面，加入lathe(旋转)修改器可得到三维实体，有些还需加入特殊变形，以更加真实地表现现实的效果。
1.2 放样建模
loft放样建模用于有一致截面或有少数截面的情况。在绘制这类模型时要求绘出截面形状和截面的走样路径(即z轴的)的二维线形，进行loft放样可得到最终目标。特殊的情况下单一截面且放样路径为直线，换用extrude修改器更加简单，这种造型方法十分有用，建筑物绘制多用此。路径上有几种不同的截面时需要在路径的不同百分比处分别进行二维截面的采样，两截面之间的过渡自动进行插值生成。3DS MAX还能对俯视图和侧视图进行放样适配，得到最终目标造型。构造时需要在截面(正视图)进行放样，对放样体进行fit deformation的修改，分别选取x轴向和y轴向的二维shape，适配完成。
1.3 布尔建模
用来将两个造型物体进行Boolean合成。合成方法有union，subtraction，intersection和cut四种，前三种相当于数学中的并、差、交，后一种方法对造型本身不会有大的影响，只是会形成子物体的重定义，以便做进一步的修改。
1.4 细分建模
主要用于具有较为规则的平面或光滑曲面的物体及复杂的直面物体如楼宇或简单的曲面物如沙发等都可化归此类。这种建模方法要求设计人员有较高的表达力，通过对子物体(顶点vertex或面polygon)的等修改，形成造型物的形状或大致轮廓。加入Mesh Smooth修改器，设定不同的参数，3DS MAX会自动插值，重新定义顶点与片，形成光滑的表面。
1.5 复制、堆积建模
用于具有不规则形态的形体阵或堆积如树木，石块，需对单个的物体进行详细绘制。少量的群体可通过复制、不等比例放缩、旋转、位移形成没有章法的排列；大量的群体，则需要加入Scatter修改器，加入确定的变化参数，形成不均匀的排列。
1.6 曲面建模
NURBUS建模方法是曲面造型的最常用的方法，是最为复杂的一类建模方法。现实中大部分具有精细曲面的物体都需由它来完成，如显示器汽车等。
1.7 组合建模
用于工业中的复杂零件，大部的家用电器、交通工具等。这些物体由多个或相同或不同的部分组成，要完全最终的目标物体，需要利用各种不同的坐标轴，经常还需要改变一些部分的轴心，使用旋转、移动、放缩、对齐、阵列等各种常用工具，通过切换各个视图来方便地进行操作，最后成组完成一个完整的有机部分。3DS MAX中有专门的工具构造，这里不列作建模方法说明。建模需要综合用到不同的方法，因此平时注意观察事物，揣摩不同物体的建模手段，当积累一定的经验之后，就可以制作出现实世界中存在的万物的模型[15]。
2 用3DS MAX建模需要注意的问题
MAX模型生成的数据过大，过多过复杂的三维模型会使VRML文件过于宏大，延长从服务器到客户机的传输时间，增加客户机端的负担，很难达到平滑的运行效果。通常模型的复杂程度由多边形polygon(三角形或四边形)的数量来衡量，3DS MAX中的模型复杂度与生成的VRML文件规模有如下的近似关系：1000polygon约为100kbytes。对于一般的Pentium MMX类型PC机，9000个多边形的场景文件已无法获得令人满意的效果，有效地减少多边形的数量会大大减少源文件的规模。对于复杂的模型可以用模型优化器。3DS MAX提供一个模型优化器(OptimizeHelper)，它采用一种“合并相邻平面”的算法将相邻平面之间夹角小于某一指定值的面合并，从而减少总平面数。该夹角可由用户设定，在不明显影响模型视觉效果的前提下，优化器通常可以达到80%以上的优化效果，大大减少了场景中的多边形的数目。但是过大的夹角设定，会使模型失真，因此在使用3DS MAX建模时，如不影响模型效果时应尽量多用直线、直面，在权衡存储数据和外形美观的条件下，做到“小而精”。
3 3DS MAX 材质与贴图的应用技巧
在效果图制作中给物体表面赋予丰富而真实的材质效果是一张效果图成功的基础，我们在进行材质和贴图编辑时要特别注意以下两点：
（1）为物体赋予材质和贴图时，应养成边制作边指定的习惯。
（2）对于效果图场景中某些距离照相机较远较小，且不影响整体效果的物体，其材质的指定可不必非常精确，而且在不影响图片最终渲染效果的情况下，尽量少用或不用那些计算渲染速度慢的材质贴图类型。
4 加快3D计算渲染速度，缩短效果图制作周期
在效果图制作过程中，我们需要不断的对透视图进行渲染以观察设计效果，如果渲染速度太慢，每渲染一次就要耗费不少的时间，那么，如何加快3D计算渲染速度，缩短效果图制作时间呢？当然，除了提高计算机的配置外，其实我们还可以从以下几方面来处理：
（1）在不影响最终图像渲染效果的情况下，应尽量减少物体模型的片段数。
（2）对于有些外形复杂的物体和配景，如人、植物、汽车等应尽可能在Photoshop中用粘贴的办法来处理。
5 基于3DS MAX的建模实验
本次建模实验选择的区域是大学城，建筑主要是学生宿舍楼群和教工宿舍楼群，其他还包括食堂、运动设施以及购物和娱乐休闲场所等。
5.1 数字化底图的获取与处理
利用全站仪对小区进行精确测量，获取小区成图所需的各碎部点的坐标数据。然后，利用南方CASS测绘软件进行成图，地图包括建筑物、道路、绿地、电力管线（路灯）、运动设施等图层。处理完成后，将地图保存为dwg或dxf格式文件。
5.2 纹理影像的获取与处理
利用数码相机对校园小区内的建筑物及附属设施拍摄地面影像数据，为了达到好的效果应选择一个光线强度合适的时间进行纹理影像的统一拍摄，并要正对摄影区域的中心进行拍摄。
在实际的纹理拍摄中，上述的几个方面的条件不一定都能满足，而且可能还可能受到其它因素的影响，需要利用Photoshop等软件对纹理影像进行必要的处理。
（1）对纹理影像进行裁切，截取影像中感兴趣的纹理贴图。
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