犀牛实验指导书.doc

1实验指导书一、Rhino 建模基础1、 实验目的：（1）熟悉 rhino 的软硬件环境、启动退出、文件格式及管理等；（2）熟悉 rhino 的工作界面、绘制线、面、体等工具的运用；（3）熟悉精确绘制三维产品的基本方法2、实验内容（1） 认识 Rhino 的软硬件配置及安装；（2） 练习 Rhino 的基本界面操作、 绘制线、面、体等工具的运用 ;（3） 练习绘制基本的产品三维造型；（4） 练习简单的三维渲染；3、实验要求：经过试验练习，对 rhino 的基本界面达到熟悉操作、掌握的程度实验步骤可自由安排，以达到熟练掌握为目的4、承担实验室：工业设计计算机辅助设计实验室（1） 教学环境及方法软件：3DMax 和 RHINO教学方法： 理论部分采用文字、图形讲解；软件使用重点功能演示2） 实验环境安装 3Dmax 和 RHINO二、茶壶的建模与渲染1、实验目的：（1）熟悉 rhino 的绘制线、面、体等工具的配合运用；（2）熟悉 Rhino 的图层、灯光的设置（3）熟悉绘制、渲染三维产品的方法2、实验内容（1） 练习曲面建模；（2） 练习曲面建模的各方面的连接;（3） 练习绘制茶壶三维造型；（4） 练习茶壶的火烈鸟三维渲染；3、实验要求：能自主建立一个曲面平滑，无明显缺陷的茶壶模型。

并进行简单渲染在Rhino环境下制作模型的正确步骤B ：如何利用曲线生成曲面，以及如何编辑曲面，和曲面之间相互融合的技巧C：如何在火烈鸟渲染器里为模型文件设置和编辑材质，以及灯光等渲染参数的设置4、 实验步骤：1.设置制作环境点击图标Opintions：打开其对话框单击Document Properties按钮，在Grid选项卡中将捕捉间隔（Snap spacing）设置为0.1 公分将坐标单位(Grid spacing)改为每格为2 公分，如图1-1-01 所示，在单位选项(Units) 中将操作单位（Model）设置位Centimeter 厘米2.制作茶壶设置图层，在front视窗中编辑曲线，这条曲线我们将作为差壶外形参考线，接下去我们将利用这条曲线放样旋转成型，做出茶壶的身子单击图标Revolve：在命令行中出现提示语2句Seclet Curves To Revolve ，告诉你接下去将要执在跳出的对话框中我们选择默认Exact选项，这时我们看到茶壶的身子已经成型3.接下去，我们要完成整个茶身的制作，为其添加茶盖上部的球形物体勾选Snap 选项，打开网格捕捉，在top视图中点击图标 Sphere, Center, Radius：在笛卡儿坐标系原点处单击作为圆心，在命令行Radius 中键入2.5 作为圆球的半径,完成后在front 视图中将小球移至顶端，如图所示：4.接下去框选小球和茶身，点击图标 Boolean Union，布尔运算并集，来完成两实体的组合，形成新的polysurface，5.接下去我们要从茶身中分离出差盖，并对其制作细节。

点击图标Extract Isoparm ：提取物体表面的iso 线，在命令行中键入 U，我们提取在u 方向的iso线，作为分离茶盖和茶身的参考线， 如下图：3点击图标 Rectangular Plane，勾选Osnap中的Near, 关闭End，打开near 捕捉模式，该模式将在曲线上进行捕捉，做出一个矩形平面，在top 视图里将平面移至如图1-2-09 所示的位置（矩形平面的大小一定要大于茶盖口的大小）我们将用这个矩形平面切割差身，分离出茶盖点击图标Split:在命令行中提示Seclet Objects Split(选择要分离的物体)，我们点击茶身，然后点击鼠标右键，命令行出现提示，Sleclet Cutting Object(选择切割物体)，我们点击矩形平面，按回车键，命令完成这时茶身被分离成两半，删除矩形平面，图1-2-106.选择茶盖，点击 Object Properties：物体属性选项，在Layer 菜单中选择我们命名的chagai 这一选项 ,接下去我们将制作些细节，主要是盖口和茶盖的倒角框选茶盖和茶身，点击图标 CapPlanar Holes：封闭曲面命令，这时茶盖和茶身已经成了两个封闭的polysurface。

点击图标Fillet Edge：将一复合曲面的边缘倒圆角的命令，用鼠标分别框选两polysurface的边缘，在命令行提示中输入4.5，倒角结果如图所示：7.完成茶身的制作，选择我们先前提取的iso线，再有鼠标右键点击 Scale 2-D：二维缩放命令，缩小曲线，大小如图1-2-13所示，在front 视图中，选择缩小后的曲线，在点击图标 Extrude Straight：伸长曲线成曲面命令，在命令行的提示中输入C ，（封闭曲面）打开垂直捕捉模式，在上方任意处单击，再移动实体至如图所示的位置：4点击图标 Boolean Difference：布尔运算差集命令，选择茶身再选择圆柱体，点击鼠标右键，完成运算，为了方便我们操作，我们可以将茶盖先暂时隐藏，点击茶盖，再点击图标Hide Objects，茶盖被隐藏，视图中只剩下茶身我们对茶身口的内部边缘进行倒圆角，选择 Fillet Edge命令，在提示行中输入0.2，完成倒角选择茶身，在点击 Explode，炸开命令，将茶身分成几部分，删除多余的两个面，得到视图如图：8.接下去我们要完成茶盖的制作，用鼠标右键点击图标 Show Objects，显示茶盖，用同样的方法隐藏茶身，以方便我们制作。

用画圆工具在top视图中以坐标原点画一圆，复制该曲线，用缩放工具进行缩放，并移动两曲线如图：5选择该两条曲线，点击图标 Extrude Straight ：伸长曲线成曲面命令在命令行提示中输入C，然后在输入T，在提示中输入 -5，在下方的位置出单击：点击图标 Boolean Union，布尔运算并集命令，在框选两实体，点鼠标右键确定组成新的单一实体，接下去我们对以下5 处地方进行倒圆角. 6倒完角后同上一样，炸开实体，删除多余的面，在用Join命令，重新组合曲面成实体.现在我们完成了茶壶一半的制作，接下去我们要制作茶壶的茶嘴和握柄右键点击图标Show Objects：命令，显示视图中所有的物体，如下图所示：79.我们把当前层改为 default 模式，在front 视图中，用 Control Point Curve这一命令画出茶嘴的外形轮廓，如图所示：打开end捕捉模式，选择Line：直线命令，连接两曲线，再点击图标Circle：打开mid捕捉模式，在透视图中以直线中点为圆心画圆，此平面落在该直线和两曲线的相交平面8上，如图所示：点击图标 Sweep along 2 Rails：双轨放样工具，依据命令行的提示依次点击茶嘴的两条外形曲线，最后点击圆，点击鼠标右键确认，完成命令。

结果如图所示：9框选茶嘴和茶身，点击图标 Boolean Union：布尔运算并集，合并两实体在点击图标Fillet Edge：复合曲面边缘倒角命令，点击茶嘴和茶身的接口边缘，在命令提示行中输入倒角值2按回车键，完成运算，如图所示：10为了使倒角出来的面更简练，先用炸开命令，炸开实体，删除倒角面，我们将重新构造该曲面，点击图标 Blend Surface：曲面融合命令，分别点击两曲面的边缘点击ok按钮，完成运算接下去我们可以检验下曲面的品质，框选茶嘴和茶盖，点击图标Zebra，斑马纹检测工具，按回车键，完成运算，观看透视图如下图所示，曲面之间达到了G2连续，是曲面质量最好的一种点击close ，关闭检测工具点击图标 Offset Surface：偏移曲面命令，在透视图中，选择茶嘴的外形曲面，设置偏移曲面向内，在命令行的提示中输入0.2，新生成一个偏移曲面点击图标 Blend Surface ，曲面融合工具，在 Blend Bulge视窗里输入融合值为1.6，如下图：11按回车键完成运算，删除原先偏移的曲面，框选茶嘴和茶身还有两个融合曲面，点击图标Join，结合命令，按回车键结束组成新的实体，结果如下图所示：10.最后我们要完成茶壶手柄的制作，其制作过程和茶嘴的制作过程一样也是先构建外形曲线，再通过双轨放样工具，形成手柄，结合茶身和手柄，然后对其边缘处进行倒角，炸开之后在用曲面融合工具重新构建曲面，最后用join 的命令，重新组成实体。

在此我们省12略了详细步骤）结果如下图：从这为止我们已经完成了整个茶壶的制作，我们接触了一系列常用的曲面命令工具，希望读者能做到融会贯通，事实上诸如汽车之内复杂的模型也不外乎是用这几种工具建起来的，所以熟练的掌握以上命令，对接下去的高级建模有很大的帮助11.制作茶船：除了上述的茶壶之外，在完整的茶具中还包括茶船，茶海，茶杯，托叠，茶匙，闻香杯等，在这里我们省去了茶海，茶匙和闻香杯的制作，因为其外形雷同，建模方法大同小异13step2：首先我们要把渲染器从 rhino 自带的渲染器改为带光影追踪的Flamingo 渲染器，如下图 所示，在Render 的下拉菜单中选择Curre nt Render 中的Flamingo Ratyce接下去我们制作紫砂材质，选择被群组后的茶壶，点击图标 Object Properties：物件属性，在弹出的菜单栏中，我们选择Material 这一选象，再点击 Browse，进入到材质库中选择我们需要的材质，如下图1-4-04 所示，Flamingo 的材质库非常丰富，金属，塑料，木头等材质都有，我们可以很方便的为其编辑每个材质，为其增加凹凸和纹理贴图。

14在进入材质库：Material Library之后，我们在ARCHITECTURE（建筑）中选择Solid Colors（单色）并选择Browns and Tans（褐色和茶色）在其右边的材质库中找到Tan,Dark,Matte（茶色，黑暗，不光滑的）这一材质，并右键点击材质图片，选择Edit：编辑命令，我们来编辑这一材质，所示：15在编辑栏的Base Color 中我们调整RGB 的各参数如图1-4-06 所示，在Highlight：高光区中勾选Specify Highlight, 调整其高光的范围和强度，设置参数如图所示：图16参数设置完毕后，点击ok按钮，在弹出的菜单栏中我们选择save as ： 另存材质，点击library选象，新建一个文件夹，如图1-4-08 所示，并把材质存储于新建的文件夹中，以备调用图1-4-08step3：同样的方法我们来设置水的材质，在此我们就省略步骤了现在我们来讲讲灯光的设置，首先我们点击图标Options ，在视窗Flamingo 选象中，勾选Special 下的SoftShadows,打开灯光的软阴影选象此选象的作用是为了使渲染图中的物体被灯光照色时所17产生的阴影或者多个灯光叠加产生时的阴影起到柔和过度的作用，不至于使画面中阴影太生硬，增加真实感，不过增加真实感的同时也当然减慢了渲染速度。

选择视图中的Spotlight,点击图标 Object Properties：物件属性，选择Light 这一选象，勾选softshadows,并且设置阴影强烈(Shadow) ，灯光强度（ Light）和灯光生硬程度（Spotlight）的参数如下图1-4-09所示，同样的方法设置泛光灯的参数，如下图 所示：图1-4-09 图1-4-10step4:使用一个地平面(Use a reflective ground plane)白色的地平面可以很好地表现了聚光灯所投射的阴影,点击Flamingo 菜单下的Environment在Environment 对话框中，勾选Ground Plane在Ground Plane标签页上，点击Material,从Plastic。