1、云型線與補綴面

在之前就已經說過莉炉，在Maya中模型主要可以分成NURBS與Polygon兩個大類庶骄。

Polygon是多邊型建模模型，這種模型是由直線與平面構建而成的灌诅，與之對應的NURBS則是利用平順的曲線與曲面來建構模型芳来。它是常用來產生與表示曲線或曲面的數學模型，是之前提過的云型線當中的一種猜拾。

云型線最早是在電腦建模出現(xiàn)之前由船舶工業(yè)發(fā)展而來即舌。當時為了制造出供船殼使用的彎曲木板，會利用數根圓柱放在定點上挎袜，讓木板穿過這些圓柱而產生自然彎曲顽聂，最后就能得到擁有光滑過渡的彎曲木板，這塊木板就稱為云型線板盯仪。

而云型線板的曲率會受到圓柱配置的影響紊搪。后來，利用類似的方式產生的曲線就被稱之為云型線磨总。

一般來說嗦明，云型線的曲率是受到控制點（Control Point/Control? Vertex）的控制，就像是云型線板的彎曲幅度會受到圓柱影響一樣蚪燕。

各控制點之間的連線則稱之為Hull娶牌，也就是殼線或控制線框。

到上世紀五十年代馆纳，需要利用數學來精確表示自由曲面的工程師們發(fā)現(xiàn)了NURBS诗良，這是Non-Uniform Rational B-Spline的縮寫，也就是非律性有理數基準云型線鲁驶。

同上面介紹的一樣鉴裹，NURBS云型線同樣具有控制點與殼線，并且除了第一與最后一個控制點之外钥弯，曲線是不會通過控制點的径荔。

此外，還有一組稱為Edit Points的點脆霎，它們會實際通過曲線总处，當我們需要讓這條曲線平滑流暢時，可以調整控制點睛蛛，而要精確控制曲線經過位置時鹦马，則可以調節(jié)編輯點胧谈。

和直線一樣，當曲線通過一個異于自身的曲線或者直線構成的掃描軌道進行移動時荸频，產生的軌跡就會是一個曲面菱肖。

由兩條云型線構成的曲面稱為一個Patches（補綴面），其中旭从，原本曲線的方向稱為U方向稳强，而這條曲線的掃描軌道方向則稱為V方向。

在大多數的軟件中遇绞，產生補綴面按的云型線是相同類型的键袱，例如NURBS補綴面就是由兩條NURBS云型線產生的。

UV兩個方向的云型線上的控制點數量將會決定補綴面上的控制點數量摹闽，而各個控制點之間的連線則會產生一個網狀的外殼。

簡單地說褐健，NURBS就是專門做出曲面模型的一種造型方式付鹿。

NURBS造型由曲線與曲面來定義，因此我們可以用它做出各種復雜的曲面造型并且表現(xiàn)特殊效果蚜迅，例如人體舵匾、動物這類有機物體的外形。但同時谁不，也因為它是由流暢曲線所構成坐梯，所以在NURBS表面生成一個有棱角的造型是比較麻煩，需要比較多的步驟和技巧的刹帕。

2吵血、基礎曲面造型

（1）保齡球瓶模型制作

制作之前我們需要先將Main Menubar切換成Surface功能模組：

這個是建構NURBS模型時所需要的主選單工作環(huán)境。首先我們需要創(chuàng)造一個NURBS的幾何原型來作為模型的基礎造型偷溺。

打開Create選單蹋辅，將NURBS Primitives子選單里的Interactive Creation選項關閉。

NURBS幾何原型可以使用不同的方式創(chuàng)造挫掏，第一個就是剛剛提到的Create選單下的NURBS Primitives子選單侦另。在這個子選單中有所有的NURBS幾何原型，只要直接點擊原型名稱即可在世界坐標的原點創(chuàng)建模型尉共。

另一個方式是直接在Shelf中點選Surfaces頁簽：

也能在這里找到NURBS幾何原型圖示褒傅，點擊不同的圖示即可創(chuàng)造不同的模型。

創(chuàng)建保齡球瓶袄友，我們需要使用NURBS Sphere殿托。

創(chuàng)建NURBS Sphere以后，我們可以先利用這個模型來觀察一下NURBS模型的構成元素杠河。

如同前面所說碌尔，NURBS模型是由云型線構成的補綴面所定義浇辜，而補綴面的形狀則受到控制點的影響⊥倨荩控制點連線所構成的框架則稱為殼線或者控制線框柳洋。這些就是一個NURBS模型的構成元素。

在Maya中可以顯示出一個模型的不同構成元素叹坦，預設的顯示方式是Object Mode（物件模式）熊镣。在這個模式中，會將選取中的NURBS模型的構成曲線以綠色線條的方式呈現(xiàn)出來募书，并且將整個模型視為一個物件：

當我們要將整個模型進行變換時就會使用這種模式绪囱。

將鼠標移動到視圖中的模型上，選擇模型并按住鼠標右鍵就可以展開這個模型的各種元素模式莹捡，通過這個途徑我們可以改變這個模型的顯示方式：

從最上方數鬼吵，按逆時針方向，顯示方式依次為：Isoparm曲面線篮赢，Control Vertex控制點齿椅，Surface Patch補綴面，Surface Point曲面點启泣，Surface UV曲面經緯線涣脚，Hull控制線框，Object Mode物件模式寥茫。

要制作保齡球瓶遣蚀，我們需要將模型切換成控制點模式，按住鼠標右鍵不放并移動至Control Vertex選項纱耻，可以看到構成模型的曲線變成了藍色芭梯，并且在每條曲線的交叉點外出現(xiàn)一些粉色的點狀物，這些點狀物就是控制點膝迎，之前大概有講過粥帚，簡稱為CV。

這些CV的位置將會對NURBS模型的外觀造成直接的影響限次，是在NURBS建模中最常使用的元素芒涡。

每個控制點都可以獨立選取并且調整位置，被選中的CV會以亮黃色來表示卖漫。在進行編輯時费尽，可以一次選取多個CV來操作，多選CV可以通過按住Shift或者直接用鼠標框選來實現(xiàn)羊始。

現(xiàn)在我們需要對這個NURBS Sphere進行外觀調整旱幼。

將圓球下半部分的CV全部選取起來，為了方便選取突委，可以將視圖在前視圖側視圖等不同的視圖之間切換以便選取完全柏卤。

選取后冬三，需要沿著Y軸垂直移動這些CV的位置，將球體的下半部分拉伸車長橢圓形缘缚。

為了避免球體產生不對稱的外形勾笆，我們在調整CV的位置時，一定要確認整圈的CV都有被選取桥滨。

這一步完成以后窝爪，我們還需要對這個瓶子的腰身進行塑形。但是現(xiàn)有的CV數量并不足以讓我們進行更細致的造型調整齐媒，因此需要為球體增加更多的CV蒲每，要增加CV就需要有更多的Isoparm。

Isoparm通稱為曲面線或者等參線喻括，這是在NURBS模型中沿著Patch的U與V方向延伸的曲線邀杏，是NURBS模型的構成元素之一。借由增加Isoparm就可以提供更多的CV双妨，也就意味著可以對模型進行更加細致的造型設計淮阐。但是Isoparm本身是無法進行位移調整的，需要使用CV來控制刁品。

在模型上按住鼠標右鍵，移到的位置后再放開浩姥，就可以將顯示切換至Isoparm模式：

此時模型顏色會變成淺藍色挑随，對著某一條淺藍色的線按住鼠標左鍵，這條線就會變成紅色勒叠，放開則會變成黃色兜挨，代表該線已經被選中。

當我們要新增Isoparm時眯分，需要按住模型上的一條線拌汇，然后拖移鼠標，就可以拉出一圈紅色的虛線弊决，移動到適當位置后放開左鍵噪舀，虛線變成黃色：

然后打開Edit NURBS選單，點擊Insert Isoparm就可以插入新的Isoparm飘诗。這里我們需要新增三條Isoparm与倡。增加完畢以后將顯示模式切換為CV模式±ジ澹可以看到新增的Isoparm上也會新增CV供調整纺座。

現(xiàn)在我們需要使用新增的CV通過變換工具將這個球體一步步修飾成保齡球瓶的樣子。

為了操作方便我們將這個視圖調整為前視圖：

上方新增的第一圈CV與原來球體中央赤道位置上的CV縮小溉潭，調整出瓶頸：

接下來第二圈CV放大净响，調整成瓶身最粗的位置少欺，然后選擇第三圈CV，拉到最接近瓶底的位置馋贤，要注意的是對這個瓶子調整的時候要一次性選取整圈的CV赞别，以免調整完畢的模型不對稱：

為了可以選取到所有的CV，我們可以將模型調整為Hull模式掸掸，此時點選其中一段Hull就可以直接選取一整圈的CV氯庆。

另一方面，原本球體的南極點與北極點并不是一個單獨的CV扰付，而是多個CV組合而成的堤撵。

在NBURBS模型中，每四條Isoparm圍起來的封閉區(qū)域稱為一個Pach羽莺，與CV实昨、Isoparm一樣，是NURBS模型的構成元素之一盐固。

在南北極的地方有幾個面交匯荒给，就代表這里由幾個CV所構成，所以在調整南北極位置時刁卜，要用圈選的方式選擇志电，不要用單擊，否則會因為只移動了一個CV而使模型表面產生破洞蛔趴。

瓶身CV大致調整到位以后挑辆，需要將保齡球底部壓平，使球瓶可以擁有一個看起來可以確實貼合地面的平坦底部孝情。

先選取瓶身底部所有的CV鱼蝉，利用縮放工具，將Y軸方塊往軸心點位置拉近箫荡，但不要超過軸心點魁亦。拖拉距離越大，次數越多羔挡，瓶底就越接近平面洁奈。

不斷地使用變換工具：移動、縮放婉弹，來使這個模型的形狀接近于球瓶的形狀睬魂。

在打算形成底部邊緣的地方镀赌，把內外兩圈的CV盡可能地拉近，就可以塑造出銳利的邊角喉钢。

經過這樣修改CV姆打，增加Isoparm的過程肠虽，就可以將一個NURBS Sphere轉變?yōu)楸｝g球瓶的造型了。

接下來我們可以使用上次使用過的復制功能税课，制造出十個一樣的保齡球瓶闲延，并將它們排列成一般比賽的排列方式。

選擇Edit選單韩玩，選擇Duplicate Special設定鈕找颓，展開設定視窗。在這個視窗中我們可以根據不同的模型尺寸來制定不同的位移偏移量佛析，復制出九個一樣的瓶子拜姿，并且開啟吸附至格線的功能將這些球瓶重新組合擺放即可：

PS.在制作球瓶的時候我們可以順便復習并且熟練掌握變換的幾個快捷鍵：選取Q鹿寨，移動W储狭，旋轉E，縮放R呛牲。

（2）其他形狀的制作

先來制作一個方形的糕點驮配。

打開Maya壮锻，并確認Interactive Creation功能是關閉的。

首先制作一個有圓角的方形糕點灰殴，用來練習并且鞏固上次制作保齡球瓶曲面壓平方法。

首先創(chuàng)建一個NURBS Sphere來作為模型的基本造型掰邢，接下來將元素模式切換成CV模式：

接下來需要做的就是將球體壓出六個平面來形成正方體（為什么不直接用正方形做呢伟阔？因為Polygon Cube或者NURBS Cube都不能做出圓角）皱炉。

使用空格鍵將視圖切換為前視圖合搅，然后選取三條緯線在Y軸右半部的所有CV歧蕉，選取CV時為了避免遺漏，我們需要使用框選的方式進行選取梳猪。

接下來像剛才制作保齡球瓶底部一樣春弥，使用縮放命令R將X軸方塊往軸心位置拉但不要超過軸心叠荠。

重復這個步驟幾次榛鼎，使選取的CV沿著X軸盡量形成一個平面。同樣的方法壓平左側的CV抡笼。

然后按住空格繼續(xù)切換視角至側視圖推姻，用同樣的方法壓平其他的四個面框沟。

這樣就可以使球體成為一個具有圓角的立方體忍燥。

制作完畢后將模型沿著Y軸的方向縮小壓扁梅垄，就可以完成一個方形圓角的糕點模型。

利用這個造型蔫敲，我們還可以加工出其它的造型。

執(zhí)行Duplicate Special命令貌虾，制作兩個復制品尽狠。

先來做一個中心凹陷的糕點叶圃。

選取其中一個模型掺冠，切換至CV模式德崭，同時選取它的南北極點，這個時候可以先切換成上視圖锌奴，然后用框選的方式進行選取憾股，前面也說過了，千萬不能點選南北極點茴恰，因為它們是一個CV組琐簇，而不是一個點座享。然后使用縮放命令R在Y軸方向上縮放似忧，使其極點彼此靠近盯捌，就可以制作出中心凹陷的造型了：

我們還可以做出豆腐的造型。因為豆腐擁有比較銳利的折角箫攀，所以可以用來聯(lián)系邊角的調整靴跛。

因為球體自身的Isoparm比較少梢睛，而銳角可以通過使兩條Isoparm彼此接近來產生。所以制作思路就是增加Isoparm并且調整CV使其靠近深碱。

選取要制作的模型藏畅，將其切換至Isoparm模式愉阎，利用之前介紹過的增加Isoparm的功能在最上方的緯線內側插入一圈新的Isoparm：

然后切換至Hull模式诫硕，選取新增的那一圈CV，然后利用縮放工具的平面縮放锉走，使其在XZ平面上縮放以達到與外圈CV無限接近的目的藕届。

同樣的思路休偶，我們可以制作出垂直的其它四個面。在其余四個垂直面的邊界處插入Isoparm词顾，這個時候可以搭配使用Shift鍵先拉出每一條Isoparm需要插入的位置以后再執(zhí)行Insert Isoparm命令一次插入多條Isoparm肉盹，然后將新增的Isoparm往原有的邊線拉近疹尾，就可以將其余面的折角銳利化，完成一個豆腐的造型：

在調整折角時腋颠，控制新增的Isoparm與邊線的距離吓笙，就可以改變折角的曲率，

接下來我們用球體做其他的練習。首先制作一個星星：

新建模型侮穿，創(chuàng)建一個NURBS Sphere亲茅，并將其沿著Y軸方向壓扁，然后切換至上視圖茵肃，切換至CV顯示模式袭祟，將同一個圓周上的CV隔點選取巾乳，再使用縮放工具使這些CV往軸心靠近：

最后切換至拉出所需要的厚度就可以完成一個星星了。同樣的思路氨鹏，我們也可以制作出五角星压状，六芒星等等种冬。

需要提示以下的是，如果我們制作五角星的話传轰，使用前面的方法增加Isoparm數量卻沒有辦法使它們精確地分布在球體表面慨蛙，所以我們需要另一種方法來增加Isoparm數量纪挎。

創(chuàng)建一個新的NURBS Sphere异袄，在窗口右邊的Channel Box的Inpute頁簽中點擊Makenurbsphere3，再將Sections的數值改成10：

這個時候我們可以看到球體被均勻的分成了十等分封孙。

使用與上面相同的方法讽营，就可以制作出五角星橱鹏。

用NURBS Sphere還可以制作出一個愛心：

或者八面體：

在同樣的制作技巧下，還能制作出別的基本形狀來挑围，在此不在一一舉例杉辙。

下次將練習NURBS建模常用的另一個技巧——Revolve捶朵，回轉的概念與練習泉孩。