浅析几何归纳意识在高职3dsmax建模教学中的应用研究

摘 要：培养几何归纳的能力是一个循序渐进的过程，先要从分析对象开始，结合相应资料掌握对象的结构；然后在3dsmax中创建出相应的几何形体；在分析对象结构的同时，结合3dsmax的多种建模方法，例如：多边形、线生成、面挤出等。重点掌握分析对象的结构并归纳出相应形体的能力，再加上适当的巩固练习，学生基本可以掌握简单对象的几何归纳。

关键词：几何归纳；3dsmax建模；教学研究；意识

1 几何归纳概念

在传统绘画中，一切物象的形态无论结构多么复杂，都可以归纳为几何形体，即立方体、圆柱体、球体和锥体的结构形式。这种将客观物象归纳为基本几何形体的方法，称为“几何归纳法”。

2 高职学生3dsmax建模存在的问题

教学过程中，学生在进行3dsmax建模时，没有掌握根据不同的物体归纳出与之相应的几何形体进行创建的能力。例如一个易拉罐、有些学生使用长方体加涡轮平滑制作，这样做会造成易拉罐顶面边缘出现错线，模型变软达不到易拉罐的硬度影响模型整体效果。正确的方法是创建一个圆柱体，在圆柱体基础上进行相应的布线。为什么会出现这种现象呢？一是教师把建模技巧作为教学重点，对学生的几何归纳的思维习惯的养成重视不够；二是学生在建模过程中缺乏几何归纳的意识，建模是从简单到复杂的过程，只顾模型表象不顾模型内在结构，容易造成模型比例失调与不符合布线原理。所以，培养学生几何归纳意识对3dsmax建模有着重要的作用。

3 几何归纳意识在高职3dsmax建模教学中的应用研究

3.1 分析教学对象

报考动漫专业的学生大多数来自湘西周边各县单独招收的高中和中职学生，极少数是通过高考录取就读。学生报考前以学习文化课为主、学习成绩较差且没有美术基础。报考动机：一是随便选择专业、抱以混过大专三年的心态。二是基于喜欢看动画的单纯想法而选择该专业，但在后期教学过程中觉得专业课程较难，从而打消其积极性。三是部分学生对专业课中某一课程感兴趣有极大的学习动力，对不感兴趣课程积极性不高。四是极少数学习对动画抱有极大的热情、能够掌握所学内容，并能够在课后积极的自学。

3.2 几何归纳建模意识的培养

人的思维过程是分析与综合→比较→抽象与概括→具体化。分析是在思维中把事物的整体分解为各个部分；综合是在思维中把事物的各个部分结合为一个有机整体。比较是指在思考中确定各种事物的相同点和差异点的过程。抽象是指在思考中抽出各种事物的共同属性，并舍弃其它属性。概括是指地思考中把抽象出来的各种事物的共同属性联系起来。具体化是把概括出来的一般认识推广运用到同类其它事物中去的思维过程。试想在分析问题上出现主观意识，后面的思维过程是不完整甚至是错误的。教给学生正确的分析方法是很重要的。

几何归纳意识的培养可以从结构素描学起、在结构素描中让学生掌握分析空间对象结构的能力。结构素描教学中训练学生用几何形体归纳物像的能力、那么只要培养出学生几何归纳的意识、把这个意识运用到3dsmax建模中，可以使学生在3dsmax建模时选择正确的归纳形体，提高建模效率。现把几何归纳意识在学生3dsmax建模过程中反映出的問题分为“空间想象”与“结构分析”两个方面。

1、空间想象力的培养

在教学中，首先要为学生补充透视的有关知识，如一点透视、两点透视等相关知识，让学生对空间结构加深理解。其次，利用基本几何体的立体图培养学生的观察能力，然后绘制透视效果图、初步建立空间概念。通过分析空间透视，让学生分清几何形体之间的比例关系，能分析理解基本几何体的结构。

2、结构分析的能力培养

正确分析出物体对象的结构并归纳出几何形体是学生建模需要掌握的能力，只有在正确分析出物体对象结构的基础上，才能归纳出相应的几何形体，创建出与归纳形体相应的基本体。培养几何归纳的能力是一个循序渐进的过程，先要从分析对象开始，结合相应资料掌握对象的结构；然后在3dsmax中创建出相应的几何形体；在分析对象结构的同时，结合3dsmax的多种建模方法，例如：多边形、线生成、面挤出等。重点掌握分析对象的结构并归纳出相应形体的能力，再加上适当的巩固练习，学生基本可以掌握简单对象的几何归纳。

掌握了简单对象的几何归纳后，就可以讲解复杂对象的几何归纳的结构分析。首先让学生明白任何对象都是由基本几何体通过加线、调节点而得到的，然后通过分析复杂的对象，明确它的结构组成，为模型的布线做好准备。在教学过程中，引导学生进行归纳分析，结合建模实例，调动学生的积极性，在具体对象的建模中不断提高学生的几何归纳能力。

3.3 几何归纳意识在3dsmax建模中的应用

几何归纳过程中，学生在建模过程中对模型归纳能够把握较好，但是在归纳创建完模型之后，就不知下一步怎么做。这种现象主要是对几何归纳掌握比较死板不能达到灵活运用、只能照搬照抄表象。只是按表象来进行归纳外形，而对物象整体结构没有做到心中有数。比如，根据DWG施工图创建一栋室外建筑，有的同学从屋檐或者窗户开始创建，任何物象的归纳都是正方体。这样会浪费建模时间，并且模型达不到精细的效果。窗户可以归纳成二维的矩形，通过添加修改器命令变成立体，再把窗户内部结构复制生成窗户其他结构，制作过程不超过2分钟。因此灵活运用几何归纳搭配相应的建模技巧可以节省建模时间、提高工作效率。

在3dsmax建模教学中把几何归纳列为重点、难点。一是建模之前，让学生对整个建筑外形与特点的了解。把建筑的整体形态用长方体进行归纳，屋檐用三角形归纳，这样归纳可以让学生对建模对象有一个整体的把握。二是根据CAD图纸进行分类，墙体、地面、窗户、屋檐属于较容易归纳的形体。在室外建筑里面的一些装饰道具属于较难部分。欧式的罗马柱根据造型的不同，不能够一次成型需要进行多个组合然后再附加成一个整体，底柱归纳成一个3字的图形进行车削成型，主干则有带齿轮状圆柱，给学生讲解的时，结合建模的技巧，圆中添加相应的点数、再基础上进行点选缩放。挤出之后就能形成主干。在平时的日常教学中通过许多实例让学生运用图形进行归纳每次不做细节建模的练习，逐步提高学生几何形体的归纳能力。

几何归纳还可以运用到角色建模中，只不过角色建模比场景建模更难一些、它涉及到了角色的骨骼与肌肉、动画的表情的布线原理等多方面的因素。但只要掌握采用几何归纳可以确保模型在比例结构上不会出现很大的问题。在平时教学中，学生在建模前，先让学生观察分析人物正面和侧面的特征，再运用几何形体归纳法，把头归纳为圆球和长方体，颈部归纳为圆柱体，躯干归纳为两个梯形方块，手臂和腿分别归纳为两节圆柱体，并讲清楚 头、颈、胸、四肢各个部分细节结构组成并归纳相应形体，这样就可以让学生在建模前把握对象结构，由简单形体逐渐组合到复杂形体最终创建出与对象相同的三维虚拟模型。因此，培养出学生的几何归纳的建模意识可以提高建模效率，让模型更加标准。

参考文献

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[2]刘幼平.浅谈整体的构图意识在绘画教学中的重要性[J].新课程学习· 中，2013.（12）

[3]雷勇.谈素描教学中“几何归纳”问题[J].教育管理与艺术 2014.（9）

作者简介

田维（1985-）男，湖南湘西吉首，湘西民族职业技术学院计算机系教师，研究方向：动画。