3ds Max软件常用工具使用技巧—为制作三维动画化学课件

叶 芳 王明召 张 博

北京师范大学 北京 100875

3ds Max软件常用工具使用技巧—为制作三维动画化学课件

叶 芳 王明召 张 博

北京师范大学 北京 100875

作者根据使用3ds Max软件制作三维动画化学课件的经验和体会，介绍该软件中工具栏的一些常用技巧，旨在帮助更多的一线教师熟悉这一优秀软件。

课件；三维动画；3ds Max软件；技巧

使用3ds Max软件设计制作的三维动画课件可以直观、形象地展示出抽象的化学理论、反应机理和复杂的立体结构，有利于学生把握抽象理论的要点，掌握复杂无机物结构的立体特征，加深对这些教学内容的理解。

该软件的用户界面主要有(见图1)：①菜单栏(包含很多常见菜单以及一些该软件独有的菜单)；②主工具栏(包含图形制作的常用工具)；③四个视口：顶视口、前视口、左视口、透视视口(制作图形等的工作区域)；④Reactor工具栏(包含支持刚性动力学，软件动力学，布料模拟和流体模拟等功能的工具)；⑤状态栏和提示栏(包含许多用于帮助用户创建和处理对象的参数显示区)；⑥动画控制按钮(功能和外形类似于媒体播放机里的按钮)；⑦视口导航控制按钮(包含调整各种缩放的选项和控制视口中的对象显示)；⑧命令面板(包含创建对象，处理几何体和创建动画需要的所有命令)。制作化学教学用三维动画课件一般用不到第四个界面。

图1 3ds Max用户界面

作者们一直在探索使用该软件制作化学课件，在实践中体会到工具栏的使用对于制作化学课件非常重要，因此本文介绍它的常用工具及其使用技巧，以帮助更多教师熟悉这个软件，掌握必须的基本功能，利用它为化学教学服务。

一、选择

在对某个或某几个对象进行修改时，必须先选择对象，而选择对象的技术将直接影响到工作效率。当工作界面对象较多，动画设计较复杂的情况下，更好更准确地选择对象尤其重要。

1.选择一个对象

最简单的方法就是使用【选择对象】直接在视口中单击被选择对象，选中的对象周围出现白色框。

2.选择多个对象

有时需要选择多个对象或是从选择的对象中取消某个对象的选择。这时，与常用软件类似，可以有以下3种选择方法。

(1)Ctrl+单击被选择对象：向已选择的对象集中增加对象。

(2)Ctrl或Alt+单击已选择对象：从已选择对象中取消某个对象。

(3)在要选择的一组对象周围单击并拖拽，画出一个完全包围对象的区域。释放鼠标后，框内的对象被选择。在默认状态下，所画的选择区域为矩形。当使用矩形选择区域选择对象时，主工具栏有一个按钮用来确定矩形区域选择对象的方式。这个触发按钮有以下两个选项：

窗口选择方式：选择完全在选择框内的对象。

交叉选择方式：在选择框内和与选择框相接触的对象都被选择。

3.根据名称选择对象

当场景中有很多对象时，它们会在视口中相互重叠，采用单击的方法选择它们就很困难，这时可使用【按名称选择】。在主工具栏上单击【按名称选择】，出现【选择对象】对话框(见图2)，框内出现所有对象名。

图2 选择对象界面

单击“Cone01”，Ctrl＋单击“Cone03”→【选择】，对话框消失，场景中这两个对象被选择。单击“Cone01”，Shift＋单击“Text03” →【选择】。对话框消失，这两个对象之间的对象都被选择。

为了方便后面的操作，当选择多个对象后，按【选择锁定切换】锁定对象，保证不误选其他对象或丢失当前所选的对象。

二、镜像和克隆

在制作图像时，常常需要制作相同或是相似的一组对象。制作相似的对象，可以采用复制原始对象，然后再对复制品进行修改来实现。这时，有多种方法可以实现。现以制作dyz轨道图形为例，具体说明如何由轨道的一个瓣制作出其他三个瓣，并让每个瓣处于合适的位置。

1.制作对象的镜像

选中对象“Sphere1”(见图3左)，点击主工具栏的【镜像】→【镜像：世界坐标】，在【镜像轴】中选择“XY”，在【克隆当前选择】中选择“复制”，(见图4)，【确定】，得到“Sphere2”(图3左)。选中“Sphere2”，点击鼠标右键→【移动】→【移动变换输入】，并通过界面上的三角标进行位置微调，使“Sphere2”移至恰当的位置(见图3右)。再根据类似的方法，做出另外2个d轨道瓣。

图3 制作出镜像(左)并调整后(右)的场景

图4 镜像界面

镜像界面中，【克隆当前选择】有四个选项。

(1)【不克隆】：根据所选的镜像轴制作一个新的对象并代替原有的对象。

(2)【复制】：制作一个与原始对象完全无关的镜像品。

(3)【实例】：通过这种方式得到的对象与原始对象存在某种关系。例如，使用实例选项镜像制作一个球体，如果改变其中一个球体的半径，另一个球体的半径也随之改变。使用实例选项得到的对象之间是通过编辑修改器和参数相关联的，但是各自的变换是相互独立的。因此修改一个对象的参数或编辑修改器，其他的对象也自动拥有相应的变化，但是它们可以有不同的材质和动画。使用这种方式得到的对象除了有上述特点外，还比用【复制】选项得到的对象节省内存和磁盘空间，使文件装载和渲染的速度更快一些。

(4)【参考】：是特殊的实例镜像。在某些情况下，与克隆对象的关系是单向的。例如，如果给原始对象增加一个编辑修改器，镜像得到的对象也自动增加一个同样的编辑修改器，但是，如果给镜像得到的对象增加一个编辑修改器，却不影响原始对象。

2.克隆对象

从菜单栏中选取【编辑】→【克隆】，或右击被克隆的对象，在出现的列表中选择【克隆】，均会出现【克隆选项】界面(见图5)。

图5 克隆选项界面

【克隆选项】也有三个选项：复制、实例和参考。它们与【克隆当前选择】的选项的区别只在于镜像可以选择变换所依据的镜像轴。

根据情况选择克隆选项。仍以制作dyz轨道图形为例，选择【复制】→【确定】，生成的“Sphere2” 重叠在“Sphere1”上。利用【选择并旋转】和【选择并移动】，把它放置到适当位置。重复以上方法，得到另外2个d轨道瓣。

三、对齐

制作图像时，往往需要设置或修改对象的位置、旋转等属性。用肉眼校正各个对象之间的关系效率很低，并且不可靠，这时需要使用【对齐】功能。

【对齐】：将一个对象的位置、比例和(或)旋转与另一个对象对齐。下面举例说明如何使用【对齐】按钮。

打开一个图形文件“XX.max”，场景如图6左。以“Sphere06”为参照，将“Sphere05”与它对齐。

图6 对齐前(左)和对齐后(右)的场景

先选中“Sphere05”，点击主工具栏上的【对齐】。再选中“Sphere06”→【对齐当前选择】→【对齐位置(世界)】，取消“Z位置”(见图7，因为两个球在该轴上处于对称位置)，对齐效果立即显示在视口中(见图6右)。

图7 对齐当前选择

四、合并

有时需要将不同场景中制作的元素合并到同一个场景中，例如将笛卡儿坐标系中的d轨道(图8左)置于8面体(图8中部)中，这时可以使用【合并文件】命令。

打开d轨道的图形文件，选取【文件】→【合并】→【合并文件】→【查找范围】，找到8面体的图形文件 → 【打开】→【合并- XX.max】。选中要合并的对象→【确定】→【重复材质名称】，根据需要选择材质名称后，就得到合并的场景(图8右)。

图8 合并前(左、中)和合并后(右)的场景

如果合并对象的大小或原坐标不匹配，需要在合并后通过【选择并移动】、【选择并旋转】、【缩放】进行调整，以得到匹配的图形。

[1]李绍勇，王玉，李乐乐.3Ds Max 9中文版三维动画制作范例导航[M].北京：清华大学出版社，2007

[2]王丽华，王明召.用3Ds Max 软件开发晶体场理论演示动画课件[J].中国教育信息化.2008，19：86～87

[3]冯小军，王明召.π-配合物成键模型三维动画教学课件的设计与制作[J].中国现代教育装备，2008，16：155～156

Some skills in using the toolbox of 3Ds Max software——formaking chemistry animation courseware

Ye Fang, Wang Mingzhao, Zhang Bo
Beijing normal university, Beijing，100875，China

Some skills in using the toolbox of 3Ds Max software were introduced according to the author’s experience in making chemistry animation courseware, in order to help more teachers to become familiar with this excellent software.

courseware；animation；3Ds Max software；skills

2009-06-20

叶芳，在读本科生。张博，在读硕士。通讯联系人：王明召，博士，副教授。

*本文系教育部实验室共建项目，北京市教育委员会共建项目(102-105834)，北京师范大学教学建设与改革项目。