3ds Max 多边形建模终极指南

多边形建模是3ds Max中最强大、最灵活、应用最广泛的建模方式，无论是游戏、影视动画还是工业设计，它都是构建复杂物体的基石,本教程将带你系统地掌握它。

第一部分：核心概念与基础操作

在开始建模之前,必须理解几个核心概念。

什么是多边形？

多边形是由顶点、边和面组成的集合，在3ds Max中,我们主要使用以下三种多边形类型：

• 顶点: 多边形的角点，是构成模型的最基本元素，你可以移动、旋转、缩放顶点来改变模型的形状。
• 边: 连接两个顶点的线段,边的数量直接影响模型的平滑度和面数。
• 面: 由三条或三条以上的边围成的闭合区域，面是模型可见的表面，最基础的面是三角形，最常用的是四边形。

重要提示： 在大多数情况下，我们追求的是四边形面，因为四边形面在渲染和后续的平滑处理（如TurboSmooth）时效果最好，更容易控制，应尽量避免出现五边形或更多边的“N-gon”面。

模型的两种显示模式

理解模型的两种显示模式至关重要,它们代表了建模的不同阶段。

• 可编辑多边形: 这是模型的最终形态，你看到的就是模型的实际几何体，面数是最终的面数,这是进行精细雕刻和调整时使用的模式。
• 网格平滑: 这是一种修饰器，它可以在低面数的“控制网格”基础上，通过算法生成高面数的平滑表面，你可以随时在修改器堆栈中开启或关闭它，或者在调整完控制网格后应用它,这是现代建模的标准流程。

工作流程： 先用可编辑多边形搭建一个粗糙的、低面数的“骨架”，然后添加网格平滑修饰器来得到光滑的最终效果。

第二部分：核心工具详解

多边形建模的核心在于“选择”和“编辑”，你需要熟练掌握以下工具面板（通常在右侧的“命令面板”中）。

选择

这是所有操作的前提，只有先选中,才能进行编辑。

• 顶点: 选择模型的角点。
• 边: 选择模型的边。
• 边界: 选择由未闭合的边组成的环（一个洞的边缘）。
• 多边形: 选择单个面（四边形或三角形）。
• 元素: 选择模型中所有相连的面（一个模型可能由多个不相连的元素组成）。

快捷键：

• 1, 2, 3, 4, 5 分别对应顶点、边、边界、多边形、元素选择模式。
• Ctrl + 左键点击：增加选择。
• Alt + 左键点击：减少选择。
• Ctrl + 拖动：框选。
• 双击：在边或多边形模式下,双击会选择一个连续的环或整个面。

编辑几何体

这是建模的核心操作区,包含了一系列强大的工具。

A. 基础变换工具

• 移动: 移动选中的元素。
• 旋转: 旋转选中的元素。
• 缩放: 缩放选中的元素。

高级技巧：

• 轴心点控制： 右键点击工具栏上的“使用轴点中心”图标，可以选择“使用变换中心”、“使用选择中心”或“使用坐标中心”,这对于阵列和旋转操作至关重要。
• 软选择: 在“软选择”卷展栏中勾选“使用软选择”，并调整衰减范围，当你移动一个顶点时，其周围的顶点也会被不同程度地影响，创造出平滑的变形效果,非常适合制作有机模型的起伏。

B. 关键建模命令

这些命令是构建模型的“积木”。

1. 挤出

   • 作用： 从选中的面、边或顶点“生长”出新的几何体。
   • 操作： 选择一个或多个面，点击“挤出”按钮，然后拖动鼠标，你也可以在“挤出高度”输入框中输入精确数值。
   • 应用： 制作墙壁、楼梯、增加物体厚度等。

2. 倒角

   • 作用： 这是最重要的工具之一，它可以同时执行两个操作：挤出并缩放。
   • 操作： 选择一个面，点击“倒角”按钮，拖动鼠标，向外拖是放大,向内拖是缩小。
   • 应用： 制作窗框、门框、螺丝孔、模型的边缘细节,是创造硬表面细节的利器。

3. 插入

   • 作用： 在选中的面内部创建一个新的、更小的面,并与原面之间形成环状边。
   • 应用： 快速创建一个凹陷或凸起的表面，常用于制作屏幕、面板等。

4. 桥接

   • 作用： 在两个或多个选择（如边、边界、顶点）之间创建新的几何体连接。
   • 应用： 连接两个洞、制作管道、缝合模型的断开部分。

5. 连接

   • 作用： 在选中的两条或多条边之间创建新的边。
   • 应用： 增加模型局部或整体的分段数,为后续的倒角和平滑做准备。

6. 切割

   • 作用： 手动在模型上添加新的边，像用刀一样“切开”模型。
   • 操作： 点击“切割”按钮，然后在模型上点击起点和终点来画线，可以开启“分割”选项,让切线真正地将模型一分为二。
   • 应用： 精确地划分面,增加布线细节。

7. 目标焊接

   • 作用： 将一个顶点精确地焊接到另一个顶点上,合并成一个顶点。
   • 操作： 点击“目标焊接”，点击一个顶点,然后点击另一个要焊接到其上的顶点。
   • 应用： 清理模型，减少不必要的顶点,修复模型断开的部分。

8. 利用软选择制作细节

   • 操作：
     1. 在顶点模式下,选中一个中心顶点。
     2. 打开“软选择”卷展栏，勾选“使用软选择”。
     3. 调整“衰减”值,控制影响范围。
     4. 向上移动该顶点,你会看到周围顶点平滑地跟随。
   • 应用： 制作山峰、肌肉、布料的褶皱等有机形态。

第三部分：实战案例 - 制作一个简约桌子

让我们用学到的工具来制作一个简单的桌子。

步骤1：创建初始模型

1. 在3ds Max中，创建一个长方体作为桌子的雏形。
2. 进入“修改”面板，设置合适的长度、宽度、高度，将长度分段、宽度分段、高度分段都设置为 1 或 2,因为我们之后会将其转换为可编辑多边形进行细分。

步骤2：转换为可编辑多边形

1. 右键点击长方体，在弹出的菜单中选择 “转换为” -> “转换为可编辑多边形”。

步骤3：制作桌面

1. 进入 “多边形” 选择模式。
2. 选中长方体顶部的所有面。
3. 点击 “挤出” 按钮，向上稍微拖动一点,增加桌面的厚度。
4. 再次选中顶部的面，点击 “倒角” 按钮，向内拖动,制作出桌面的边缘效果。

步骤4：制作桌腿

1. 切换到 “顶点” 选择模式。
2. 使用 “切割” 工具，在桌面底部切出四条线,定义出桌腿的位置。
3. 切换到 “多边形” 模式,选中四个新定义出的桌腿区域。
4. 点击 “挤出” 按钮，向下拖动,制作出桌腿的基本形状。
5. 选中桌腿底部的面，再次使用 “倒角”，稍微放大一点,让桌腿更稳定。

步骤5：优化布线

1. 切换到 “边” 选择模式。
2. 选中桌面和桌腿连接处的所有边。
3. 点击 “连接” 按钮，增加一到两条横向的边，这样在平滑后，连接处会更平滑,不会出现扭曲。

步骤6：添加平滑效果

1. 确保桌子处于选中状态，进入“修改”面板。
2. 在修改器列表中，添加一个 “网格平滑” 修饰器。
3. 你会看到桌子瞬间变得非常光滑，调整“迭代次数”可以控制平滑程度，数值越高越平滑,但面数也越多。

恭喜！ 你已经完成了第一个多边形建模作品。

第四部分：高级技巧与工作流

保持四边形拓扑

• 为什么？ 四边形网格在平滑时变形更可控，渲染效果更好,也更容易进行动画绑定。
• 如何检查？ 使用 “NURMS” 显示模式（在“网格平滑”修饰器中），可以直观地看到平滑效果，如果出现不规则的凸起或凹陷,很可能是非四边形面导致的。
• 如何修复？ 使用 “切割” 和 “目标焊接” 工具,将五边形或更多边的面分解成四边形。

循环边与环形边

• 循环边: 一系列连续的、平行的边，通常沿着一个方向延伸（如手臂从肩膀到手腕的纵向线）。
• 环形边: 一系列连续的、环绕模型的边，通常垂直于循环边（如手臂上的一圈线）。
• 重要性： 它们是控制模型形态和平滑效果的生命线,好的循环边和环形边是高质量模型的基础。
• 选择技巧： 在边模式下，选中一条边，然后点击 “循环” 或 “环形” 按钮可以快速选择整条循环或环形边。

子对象层级的工作流

• 从大到小： 先用大的面块搭建整体形态（多边形模式），再用“切割”、“连接”等工具划分细节（边模式），最后通过移动顶点进行微调（顶点模式）。
• 使用对称： 对于左右对称的模型（如人物、汽车），可以先制作一半，然后添加 “对称” 修饰器，这样你只需要在一侧建模，另一侧会自动镜像,大大提高效率。

推荐学习资源

• 官方文档： 3ds Max自带的帮助文档是最好的参考。
• YouTube/Bilibili： 搜索 "3ds Max modeling tutorial"、"Hard Surface Modeling" 等关键词，有海量的免费视频教程，推荐观看由专业艺术家（如Grant Abbitt, FlippedNormals等）制作的教程。
• 在线课程平台： Udemy, CGMA, ArtStation Learning 等平台有系统性的付费课程,质量非常高。
• 社区： 加入3ds Max相关的论坛（如CGSociety, 3dtotal）和Discord群组,可以提问和分享作品。

多边形建模是一个熟能生巧的过程,记住以下核心要点：

1. 理解“控制网格”与“平滑表面”的关系。
2. 熟练掌握“选择”和“挤出”、“倒角”、“连接”等核心工具。
3. 始终追求干净的“四边形”拓扑。
4. 从简单的物体开始练习，逐步挑战更复杂的模型。

不要害怕犯错，大胆地去尝试和创造,祝你建模愉快！