5.1 模型细分实例

首先，我们来谈论细分曲面。在建模时，我们创建一个被称为控制面的多边形面，这些面可以被细分成光滑面、高密度面以及比较完善的曲面。我们所创建的面是一个比细分结果要简单很多的面，以便更容易的操作和管理这些面、节点以及边。低面模型允许我们在视图或者空间上对模型进行更好的表现。同时，对动画师来说，当模型需要进行动画时，低面模型也能更方便的进行操作。

在创建控制模型（也被称为基础模型）时，需要对一些因素进行考虑。由于细分算法的原因，当对模型进行细分时，模型元素（节点、边以及面）的位置和几何性质会产生巨大的影响。同时，模型的细节精度和模型的面数多少之间存在着直接的联系，高细节的模型必然具有高精度的面，反之，粗糙模型的面数相对要低很多。

在对模型进行细分时，如果模型中存在三角面或者无边面，甚至多边面时，细分效果会产生严重的错误。在建模时，经常会产生多边面（不一定是四边面），这种情况是不可避免的。在本章的后叙部分，我们来介绍如何消除模型中产生的多边面。很多时候，都会自觉地避免产生四边面，但是，在有些特殊情况下，模型中是允许出现多边面的。如图5.1所示的五边面，图5.2所示的三角面。

建模过程中的另外一个副产品被称为“极点”。极点周围的边数或者大于四条，或者少于四条。极点的产生是有条件的，当对面进行挤、插入以及/或者有定向变化时，可能会引发极点的产生。当制作一个人造产品或者有棱角的模型时，极点的产生不会对模型产生影响。然而，在制作一个变形的有机模型时，位置和动画变形是确定极点位置的重要因素。但是，不能在模型上产生众多的极点组合。在建模时，面的定向变化是由极点产生的，所以，极点就成为了建模过程当中一个不可缺少的组成部分。图5.3所示的是一个五边极点和一个三边极点。这些极点决定了面的定向变化。

很多时候，当模型上具有三边极点时，在其旁边一定具有五边极点。

提 示

现在，想必你对极点和多边面已经比较熟悉了，也许你会问自己，这些知识到底有什么用呢？下面来说明这些知识的用处。其中一个简单的方式就是将这些极点或者多边形位于一些不可见的位置，对于一个动画的有机模型来说，将极点或者多边形置于动画状态较少的位置。很多情况下，极点或者多边形会被消除或者放置到一个比较合适的位置。添加循环边、切割环绕边以及使用“四边三角化”等是消除极点和四边面的一些方法，这些方法将在下面的内容中进行探讨，并通过实例来进行说明。

当制作一个有机模型时，循环边对于产生一个流畅的变形是必不可少的部分。为什么呢？当对模型进行动画变形时，变化的形式和模型之间会有一个直接的联系。循环即是流畅，循环边的存在使得模型可以产生不间断的变形（同样也可以存在循环面）。循环边上的边都是首尾相接，直到形成一个连续的循环。边缘循环将会创建一个切合实际的形式，因此，变形很自然。想想，人体眼睛的开放区域就是一个循环边的典型例子。当眨眼时，眼睛上的任何部位都向眼睛内部移动，眼睛基本上是一个循环体。同样，嘴巴也是一个循环体，当把嘴巴模型简化到一个基础形式时，就形成了一个圆形曲线，或者一个循环体。一个制作优秀的人头模型，其头部（包括身体等）以及所有运动区域都是由循环体组成的。建模中创建循环边有利于快速的选择以及流畅的变形，甚至产生分布均匀的面。图5.4所示的是一个循环边。

除了循环边外，在模型中还存在着环绕边。环绕边是一个现有元素上的一组平行边。我们可以将环绕边看成是梯子的梯级。在视觉上，他们之间的间隔都和均匀。在模型上，循环边对于选择子级别有很大的帮助，而通过切割环绕边，可以很方便的增加模型的细节。图5.5所示的是环绕边的选择。

节点、边以及多边形是模型最基本的组成部分，但并不止于此。这些基本组成部分的接近形式对于模型的细分起着巨大的作用。边的接近形式对于模型有着巨大的影响，当制作一个硬边模型时，细分会使模型变得柔和。对边进行切角操作会使边整洁、卷曲，以便增加模型的细节。根据这个规则，可以使模型上的边在各个方向上尽可能的排列均匀，这样才能得到一个可预测的细分效果。空间的均匀性也使得贴图和动画效果具有可预测性。如果想让某个位置变得尖锐时，最常用的方法就是增加几何形状，也就是增加边，从而在某个特定区域改变边的空间间隔。

当细分模型时，某个区域的边距越接近，则这个区域就越细致，从而产生更加清晰的模型效果。为了证明这一想法，让我们做一些实验。

01 在3ds max中，激活前视图，创建一个原始立方体模型，设置段数分别为1.1.1，将模型塌陷成可编辑多边形。然后给模型添加一个涡轮光滑修改器，设置 值为2。图5.6所示的是原始立方体模型和细分效果（涡轮光滑修改器的重复值为2）。注意，当对原始立方体模型进行细分时，模型会变成一个球体模型。

02 对原始立方体模型进行复制，产生一个新的模型。在修改堆栈中展开子级别，选择如图5.7所示的边，然后使用快捷键【Alt+R】或者单击 按钮来选择一条环绕边。

03 单击 按钮，在模型上创建一条循环曲线，如图5.8所示。

04 重复上述过程两次，使立方体的每个面上具有四个多边形。打开涡轮光滑修改器，查看最终效果。图5.9所示的是分割面和模型的细分效果。

第一个立方体模型和这个例子中的立方体模型的不同之处是很明显的，这个立方体模型具有更多的边，彼此之间的距离越接近，细分效果也就越完美。下面继续进行下一步的操作。

05 返回到原始的立方体模型，对其进行复制操作，产生一个新的立方体模型，以便进行下一个实例的演示。

06 跟上一个例子相同，选择一条边，使用快捷键【Alt+R】或者单击 按钮，选择一个环绕边。如图5.10所示。

07 选择环绕边，在屏幕的右侧单击 命令后面的参数设置按钮。图5.11所示的就是参数设置按钮。

08 单击参数设置按钮后，将会弹出一个对话框。段数为2，设置分离距离为93。图5.12所示的是这个例子的设置参数。图5.13所示的是添加细分曲线后的效果。

09 按照上述的参数设置在其它方向添加细分曲线，然后打开涡轮修改器查看效果。图5.14所示的是添加了其它细分曲线的模型以及细分效果。

提 示

添加了细分曲线的模型具有流畅的、锐利的边，甚至细分后也就有同样的效果，这是因为模型上的边都比较接近的缘故。

图5.15所示的是在这个实例中并排地显示了三种变化，基础模型位于后排，细分模型位于前排。这个实例很好的演示了边缘接近对细分效果的影响。