基于3DMAX技术的机械形体装配与运行的仿真

陈 雷(中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司 陕西 西安 710075)

引言:对于3DMAX来讲，属于目前机械生产中应用得非常广泛的软件。由于其本身在动画方面具备非常强的表达能力，且易于学习，适合我国动画制作的国情。

1 建立3DMAX的模型制作方法分析

对于3DMAX而言，它的标准几何体的创建面板属于最为常用及方便的面板。在机械零部件方面，其大多数的标准实体的模型在建立的过程中，主要是依靠命令面板的有效创建，以及在面板上面的下拉菜单里面的创建按钮等，比如长方体、基座、球体等来加以实现的。如果零部件的结构不是很规则，在对其进行建模的时候，不仅需要修改命令面板里面的编辑命令等，还需要结合零部件所具有的尺寸的比例，对其进行直接操作才行。比如活塞、螺栓和螺母等。在建立3DMAX的模型时，其中一种特殊而重要的制作方式为放样建模的方法。对于这种方法来讲，它在3DMAX里面属于比较常见的一种命令，其实就是一段路径上面显现的界面图形轨迹。而对于截面图形以及路径来讲，其相对方向又是由它们的法线方向来决定的。而路径既能够为敞开的，又能够为封闭的。不过始终只有一个终点与起点。也就是说，路径不可以为超过2段的曲线。不管是哪种shapes物体，都可以进行放样。如果生成物体的窗口是垂直并向外的，在进行放样的时候，就需要沿法线的方向来进行。如果不是比较关键的部位，也可以通过较为简略的方法来进行代替，比如部分轴承的制作等。

2 场景制作分析

2．1材质的编辑。依靠材质编辑器的作用，能够使对象被赋予材质，这样得到的质感效果就会非常逼真。先将编辑器打开，并选择合适的材质球，把图类型的面板打开，然后选择合适的位图，并据此选好金属材质图。同时，尽可能地让相邻的零部件颜色不一样，这才能够更好地观察机器设备。接下来，需要对其反光强度以及反光度进行适当地调节，使其表面的质感具备机加工的特性。

2．2背景的选择。在选择背景的时候，应当让零部件看起来清晰明了，这样才能够更好地看清楚机器设备。而在渲染的下拉菜单里面，有一个环境选项，我们能够通过其弹出的控制面板里面将背景画选择妥当。

2．3灯光的设置。在进行设置的时候，可以选择在命令控制面板里面选灯光，然后再顶视图里面，将灯光大小、类型及位置选择出来。在不一样的视图里面，将灯光照射的方向选择好，并在修改面板中将光线的颜色调整好。然后再把摄影机的视图选择好，并采取渲染手段，观察光的强弱，并把泛光灯强度调整到位。

3 动画的制作

首先，在动画制作过程中，通常是根据时间来对按钮进行控制的。在电视的标准制式时间模式里面，需要根据帧数来对时间进行标记。点击按钮进行动画控制，并选择实时的选项。在动画开始的位置，其时间指示是0，向右拖动时间轴，使其位于所需的时刻处，并对机器的零部件进行相关操作，如转动、平动，颜色与材质的改变，物体的可见性程度等编辑操作。除此之外，还能够实现约束功能方面的操作，比如路径、面、方向等约束功能，从而完成动画显示。这时，在动画标尺里面，能够观察到红色关键帧的生成情况。而对于3DMAX的系统来讲，其默认的动画通常是在非匀速条件下进行运转的。

其次，一般的机械动画运用的这些命令可以完成物体旋转、移动、路径运动，而较为复杂的各个部件之间的相互运动会用到父子链接、IK控制器甚至骨骼系统的命令。

通过动画控制器(Track View)的作用，可以实现对动画过程的精确修改。就零部件位移及其速度而言，依靠一定的函数关系，或者较为精确的位移速度的曲线来实现修改，比如，一般的自由落体运动等，这可以使得动画的整个过程显得更为逼真。同时，在动画的运行当中，也能够被约定在有效的时空范围［1］。然后对其采取关键帧的增添删改等操作，使得整个过程看起来显得更加地精准。这样一来，也能够通过动画帧的作用，把整机动画进行输入操作，并将重复循环的曲线赋予给它。

再次，在动画制作方面，对于灯光而言，它同零部件是差不多的。也能够把灯光进行转动、平动等约束操作。

第四，在3DMAX里面，如果是要制作特殊的动画，比如烟雾或火焰动画等，也能够依靠Fumefx和afterburn插件来实现，在整个操作之中，可以模仿液体的喷出，粒子的喷射等，有效地完成一系列特技效果。

4 影片的制作

对于3DMAX的制作过程来讲，其实就是选择性地录制动画过程。这样一来，就能够更有利于动画效果的有效完成。比如，剖面整机外壳，能够更好地观察到动画特效的相关处理情况。对于3DMAX而言，其本身自带这一些较为特殊的制作方法。通过这些方法的有效运用，比如胶片、镜头等效果的有效运用，能够使影片的制作质量得到提升。同时，对于特殊光线来讲，也能够通过合理的制作，使其动画效果得到有效地体现。比如射线、光环、光晕等的应用，能够使动画效果得到一定程度的强化［2］。

结束语:总之，在机械零部件的运转动画过程之中，依靠3DMAX来实现，可以更好地加以掌握。同时，通过这种软件的使用，可以使动画的制作具备非常强的造型能力，而且简单易行，对于我国目前的动画制作使非常适合的。