环境下制作效果图与动画

17．3　3DS MAX环境下制作效果图与动画

用DICAD PRO软件将立交模型建好后，可采用3DMAX软件添加材质及渲染，制作动画，以动态效果表达立交设计方案。

具体步骤如下：

1）系统单位设置

运行3Dmax9．0软件，执行“自定义→单位设置”命令，弹出“单位设置”对话框，“显示单位比例”与“系统单位比例”两个下拉列表框中都要选择与AutoCAD系统单位一致的单位，如图17．25所示。

图17．25　系统单位设置

2）导入

执行“文件→导入”命令，弹出“选择要导入的文件”对话框，在“文件类型”下拉列表框中选择“AutoCAD图形（＊．dwg，＊．dxf）”文件类型，如图17．26所示。双击要导入的DWG文件后，弹出“AutoCAD DWG／DXF导入选项”对话框，在“几何体下”使用模式参数，在“层”下勾选要导入的层，如图17．27所示。

图17．26　选择要导入的文件（参见书前彩图）

图17．27　AutoCAD DWG／DXF导入选项（参见书前彩图）

注意：立交模型比较大，为提高速度可以分层导入，并结合“层管理器”将模型的某些层隐藏，分层贴图，如图17．28所示。

图17．28　层管理器（参见书前彩图）

3）设置位图材质

图17．29　选择位图贴图（参见书前彩图）

用选择位图贴图的方法设置沥青路面材质。单击主工具栏上的“材质编辑器”或按下键盘上“M”键，弹出“材质编辑器”对话框。选择一个材质球，将其命名为“沥青路面”。在“明暗器基本参数”卷展栏中，选择“Blinn”明暗器，在“Blinn基本参数”卷展栏中设置“环境光”为黑色，“漫反射”为白色。单击“漫反射”右边的按钮，弹出“材质／贴图浏览器”对话框，选择“位图”，弹出“选择位图图像文件”对话框，选择沥青材质，如图17．29所示。

4）将材质指定给选定对象

材质设置完成以后，单击主工具栏上的“按名称选择”，弹出“选择对象”对话框，这里行车道和硬路肩采用相同材质，所以将行车道和硬路肩一起选中。返回到“材质编辑器”对话框，单击“将材质指定给选定对象”及在“视口中显示贴图”，如图17．30所示。

图17．30　将材质指定给选定对象（参见书前彩图）

5）渲染预览

此时可以进行渲染预览。单击主工具栏上的“渲染场景对话框”，弹出“渲染场景”对话框。设置输出文件的大小，如果要获得较高分辨率的图片，宽度和高度可以设置成1800像素×1200像素（或者视用户电脑配置条件设置更高的值），如图17．31所示。

6）UVW贴图修改贴图参数

由于在导入文件时在“纹理贴图”下选择了“生成用于所有对象的贴图坐标”，所有物体均以“真实世界贴图大小”这种方式进行纹理贴图，一般情况下不需要修改物体上的贴图参数。如果对物体上材质的纹理有较高的要求，可以使用“UVW贴图”修改贴图参数或者在材质编辑器下的“贴图”卷展栏中修改贴图的坐标，如图17．32所示。这里重点介绍UVW贴图的具体操作，如图17．33所示。在行车道和硬路肩被选中状态下，单击“修改”，在“修改器列表”下拉菜单中选择“UVW贴图”。在“参数”卷展栏下的“贴图”中选择“长方体”；“U向平铺”：800；“V向平铺”：80（平铺数值视具体情况而定）。设置完成后可以进行渲染预览，观察渲染效果，如图17．34所示。

图17．31　渲染预览（参见书前彩图）

图17．32　材质编辑器修改贴图参数

7）材质库设置材质

利用3Dmax9．0材质库设置土路肩材质。单击主工具栏上的“材质编辑器”或按下键盘上的“M”键，弹出“材质编辑器”对话框。选择一个新的材质球，单击“”按钮打开

图17．33　UVW贴图修改贴图参数（参见书前彩图）

图17．34　UVW贴图修改贴图参数后渲染预览

“材质／贴图浏览器”对话框，选择左边“浏览自：”下的“材质库”，然后单击“文件：”下的“”按钮，在弹出的“打开材质库”对话框中选择3Dmax9．0安装目录下的“materi－allibraries”文件夹，打开“3dsmax．mat”。这时“材质／贴图浏览器”对话框右边出现材质库的材质，单击上方的“查看大图标”，材质库的材质以材质球形式显示。选择一种混凝土（如“Con－crete＿Brown（Standard）”）作为土路肩，将该材质改名为“土路肩”，如图17．35所示。将设置好的材质指定给土路肩，并进行渲染预览，观看效果，方法与第5）、第6）步相似。还可根据设计要求进行UVW贴图修改。

图17．35　材质库中选用材质

8）设置标线的颜色

单击主工具栏上的“材质编辑器”或按下键盘上的“M”键，弹出“材质编辑器”对话框。选择一个材质球，将其命名为“标线”。在“明暗器基本参数”卷展栏中，选择“Blinn”明暗器，并选择“双面”贴图方式。在“Blinn基本参数”卷展栏中勾选“自发光”下的“颜色”，并单击“颜色”右边的长方形颜色框，在弹出的“颜色选择器”对话框中选择白色（R：255，G：255，B：255），如图17．36所示。

图17．36　设置标线的颜色

同理，结合位图贴图、3Dmax9．0材质库和设置颜色这三种方法，可以设置其他结构的材质。贴图完成以后，就可以渲染出图了。

9）渲染效果图

（1）利用DICAD PRO软件下的“动态三维透视图”命令，得到驾驶员的视角，操作步骤如图17．37所示。

图17．37　动态三维透视图（参见书前彩图）

（2）在CAD下将视图保存，操作步骤如图17．38所示。

图17．38　命名视图

（3）在3Dmax9．0里导入视图（见图17．39）。执行“文件→导入”命令，选择导入文件后，在弹出“AutoCAD DWG／DXF导入选项”对话框中的“几何体”下勾选“视图和摄影机”，在层下单击“无”按钮。视图导入后，在透视图视口的左上角右击，在跳出的下拉菜单中的“视图”右拉菜单中选择一个摄影机，透视图视口便切换到摄影机视图。

图17．39　导入视图

（4）执行“渲染→环境”，在弹出的“环境和效果”对话框中，勾选“环境”下的“使用贴图”。单击“使用贴图”下面的“”按钮，在弹出的“材质／贴图浏览器”对话框中打开材质库，选择一张天空的贴图（如Sky＿Cloud2（Cloud2．jpg）），如图17．40所示。

图17．40　渲染环境

最后按下键盘上的“F9”键，渲染视图（见图17．41）。

图17．41　渲染视图（参见书前彩图）

10）动画

（1）利用DICAD PRO软件下的“动态三维透视图”命令，生成相机路径多义线，如图17．42所示；这里如果同时生成相机路径多义线和相机目标多义线，相应在3Dmax9．0里要创建目标摄像机来做动画。如果只生成相机路径多义线，相应在3Dmax9．0里要创建自由摄像机来做动画。这里重点介绍较简单的只生成相机路径多义线做动画的方法。例如，要做一辆车从一条主线的内侧车道变换到外侧车道，再变道进入左转匝道，最后汇入另一条主线的动画。那就先要做一条相对应的相机路径多义线，其中渐变的地方可以用“变相机路径控制→桩号 横距 视高”来实现。这里拟合间距通过“视图控制”下的“桩距”来控制，如匝道曲率半径比较小时，桩距可设为2。

图17．42　生成相机路径多义线（参见书前彩图）

（2）在3Dmax9．0里导入相机路径多义线，如图17．43所示，这里必须勾选“焊接”，如果两个顶点之间的距离小于或等于“焊接阈值”，顶点将焊接在一起，成为一条平滑的相机路径多义线。

图17．43 导入自由相机路径

（3）创建相机，如图17．44所示。单击“创建”下的“摄像机”，选择“自由”并选择“镜头参数”，在前视图或左视图单击创建一个摄像机。注意，考虑到摄像机镜头方向，不能在顶视图创建摄像机，如果是目标摄像机就没有这种约束。

图17．44　在前视图创建自由摄像机

（4）路径约束，如图17．45所示。单击“按名称选择”，在弹出的“选择对象”对话框中选择“Camera01”，执行“动画→约束→路径约束”命令，再单击“按名称选择”，在弹出的“拾取对象”对话框中选择相机路径多义线。这时，相机已经被约束到路径多义线里，最后要做的是调整相机，使镜头方向沿着路径的正向。勾选右侧“参数”下的“跟随”并选择相应的“轴”。

图17．45　自由相机路径约束

（5）播放动画，如图17．46所示。单击“时间配置”，在弹出的“时间配置”对话框中选择播放速度，建议选择最慢的速度“1／4x”。单击透视图使其成为活动视口，最后单击“播放动画”，观看效果。

图17．46　播放动画

（6）渲染动画

执行“渲染”，在弹出的“环境和效果”对话框中，勾选“环境”下的“使用贴图”。单击“使用贴图”下面的“”按钮，在弹出的“材质／贴图浏览器”对话框中打开材质库，选择一张天空的贴图（如Sky＿Cloud2（Cloud2．jpg））。首先可以合并一个动态的天空3D模型，或者在“渲染→环境”中添加静态渲染背景。然后单击“渲染”，在弹出的“渲染场景”对话框中将默认的“单帧”改为“范围”，并设置渲染的范围。最后单击“渲染输出”的“”按钮，在弹出的“渲染输出文件”对话框中的“保存类型”下选择“AVI文件（＊．avi）”并命名，如图17．47所示。动画帧数较多时，渲染时间较长。

图17．47　渲染动画