本文由由佛山市榮山中學(xué)的趙粵平老師供稿

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的三維實(shí)體，增強(qiáng)三維立體感

2.掌握布爾運(yùn)算

3.掌握不同的確定點(diǎn)方法

4.掌握材質(zhì)渲染命令

5.培養(yǎng)三維空間坐標(biāo)計(jì)算能力

骰子，古代漢族民間娛樂(lè)用來(lái)投擲的博具。相傳是三國(guó)時(shí)魏國(guó)曹植所造。通常作為桌上游戲的小道具，最常見(jiàn)的骰子是六面骰，它是一顆立方體，上面分別有一到六個(gè)孔（或數(shù)字），其相對(duì)兩面之?dāng)?shù)字和必為七。中國(guó)的骰子習(xí)慣在一點(diǎn)和四點(diǎn)涂上紅色。

另外，你知道“骰子”應(yīng)該怎么讀么？應(yīng)該讀作“tóu zǐ”，而不是“shǎi zǐ”哦，你中槍了沒(méi)有？

一、繪制過(guò)程

1.骰子的基本體就是一個(gè)正六面體，在“基本實(shí)體”中選擇“六面體”，把“點(diǎn)”定在（0, 0, 0），長(zhǎng)寬高都設(shè)為20，（如圖1-5-1）。

圖1-5-1

2.繪制點(diǎn)數(shù)1

點(diǎn)數(shù)1，在六面體的上底面中心挖去一個(gè)半球即可。因此，選擇“基本實(shí)體”中的“球體”，“中心”定位在上底面的中心（如圖1-5-2）。在定位時(shí)，鼠標(biāo)沿著上底面輕輕移動(dòng)，可以感受到鼠標(biāo)會(huì)被自動(dòng)地“吸附”到5個(gè)特殊的點(diǎn)去：即上底面的4個(gè)頂點(diǎn)和中心點(diǎn)。

圖1-5-2

如果感受不到鼠標(biāo)被自動(dòng)“吸附”到中心點(diǎn)，那還有另外兩種方法：

第一，根據(jù)在開(kāi)始繪制六面體時(shí)，我們?cè)O(shè)定了它的“點(diǎn)”是（0, 0, 0），它的高度是20，因此它上底面的中心點(diǎn)也就應(yīng)該是（0, 0, 20），可以自行輸入這個(gè)“中心”坐標(biāo)。

第二，在定位時(shí)，選擇不同的方式。點(diǎn)擊“中心”框右側(cè)的下拉箭頭，選擇“兩者之間”（如圖1-5-3），然后依次點(diǎn)擊位于對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)頂點(diǎn)（即A、C點(diǎn)或B、D點(diǎn)），選擇“百分比”為“50”。通過(guò)這樣的操作就可以定位出到點(diǎn)A距離為AC長(zhǎng)度50%的點(diǎn)，即AC的中點(diǎn)（如圖1-5-4）。那為什么是50%？因?yàn)樯系酌娴闹行囊簿褪菍?duì)角線(xiàn)的中點(diǎn)。

圖1-5-3

圖1-5-4

修改球的半徑為“4”，確定后得到如圖1-5-5。但這并不是我們所設(shè)想的效果，我們?cè)O(shè)想的應(yīng)該是凹進(jìn)去一個(gè)坑，而不是凸出來(lái)。這是由于在剛才的步驟中（如圖1-5-6），我們忘記了選擇適當(dāng)?shù)牟紶栠\(yùn)算方式。目前的這種形狀是默認(rèn)的“基體”它看起來(lái)是一個(gè)實(shí)體，但實(shí)際上它們兩個(gè)還是各自獨(dú)立的，選中六面體或是球體后，可以將其移開(kāi)（如圖1-5-7）。

“加運(yùn)算”后得到的形狀看起來(lái)跟圖1-5-5中的一樣，但它是一個(gè)實(shí)體，球體和六面體已經(jīng)合并成了一個(gè)整體，用鼠標(biāo)拖動(dòng)后還是同一個(gè)實(shí)體，如圖1-5-8。

圖1-5-8

“減運(yùn)算”后得到的形狀就是如我們是設(shè)想的一樣，如圖1-5-9?！敖贿\(yùn)算”后得到的形狀如圖1-5-10，它是保留球體與六面體交集重合的部分。

3.繪制點(diǎn)數(shù)2

如圖1-5-11，代表點(diǎn)數(shù)2的兩個(gè)孔的圓心G、H應(yīng)該位于EF上，且圓心點(diǎn)G到點(diǎn)E的距離約為EF的1/3，圓心點(diǎn)H到點(diǎn)F的距離同樣約為EF的1/3。

圖1-5-11

首先來(lái)定位G點(diǎn)坐標(biāo)，與前面類(lèi)似，應(yīng)該是通過(guò)“兩者之間”的方式。鼠標(biāo)沿著DC移動(dòng)，會(huì)自動(dòng)被“吸附”到點(diǎn)E，這就是第1個(gè)點(diǎn)（如圖1-5-12）。然后再鼠標(biāo)再向下移動(dòng)，又會(huì)被自動(dòng)“吸附”到點(diǎn)F，這是第2個(gè)點(diǎn)（如圖1-5-13）。把“百分比”從默認(rèn)的“50”修改為“30”（如圖1-5-14），即設(shè)置圓心G到第1個(gè)點(diǎn)E的距離為第1個(gè)點(diǎn)E到第2個(gè)點(diǎn)F距離的30%，也就是按我們?cè)O(shè)想的EG約為EF的1/3。為何不是33%呢？只是因?yàn)槿魹?3%的話(huà)，看起來(lái)比例不是很協(xié)調(diào)。與點(diǎn)數(shù)1的孔相比，點(diǎn)數(shù)2的孔要小一些，設(shè)半徑為“2”，如圖1-5-15。

再來(lái)定位H點(diǎn)坐標(biāo)，“吸附”到第1個(gè)點(diǎn)E，再“吸附”到第2個(gè)點(diǎn)F，比例修改為“70”（如圖1-5-16），即設(shè)置圓心H到第1個(gè)點(diǎn)E的距離為第1個(gè)點(diǎn)E到第2個(gè)點(diǎn)F距離的70%，那么HF為EF的1－30%＝70%。點(diǎn)數(shù)2繪制完成，如圖1-5-17。

4.繪制點(diǎn)數(shù)3

在點(diǎn)數(shù)2旁邊的面繪制點(diǎn)數(shù)3。點(diǎn)數(shù)3的3個(gè)孔位于對(duì)角線(xiàn)上，3個(gè)圓心將對(duì)角線(xiàn)平分為四段，即BJ＝JK＝KL＝LI＝(1/4)BI，如圖1-5-18。

選中第1個(gè)點(diǎn)B，第2個(gè)點(diǎn)I，“百分比”為“25”得到圓心J，“百分比”為“50”得到圓心K，“百分比”為“75”得到圓心L。點(diǎn)數(shù)3繪制完成，如圖1-5-19。

5.繪制點(diǎn)數(shù)5

根據(jù)骰子“相對(duì)兩面之?dāng)?shù)字和必為七”的規(guī)定，在點(diǎn)數(shù)3旁邊的面應(yīng)該繪制點(diǎn)數(shù)5。點(diǎn)數(shù)5與點(diǎn)數(shù)3很相似，點(diǎn)數(shù)3是在一條對(duì)角線(xiàn)上取點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)5則是在兩條對(duì)角線(xiàn)上取點(diǎn)。

點(diǎn)數(shù)5繪制完成，如圖1-5-20。

圖1-5-20

6.繪制點(diǎn)數(shù)4

在點(diǎn)數(shù)5旁邊的面繪制點(diǎn)數(shù)4。點(diǎn)數(shù)4與點(diǎn)數(shù)5相似，只是修改一下百分比為30%和70%。

點(diǎn)數(shù)4繪制完成，如圖1-5-21。

圖1-5-21

7.繪制點(diǎn)數(shù)6

點(diǎn)數(shù)6在最后一個(gè)面，即六面體的下底面，轉(zhuǎn)換視角為“下”。注意：此時(shí)y軸的坐標(biāo)軸正向是向下，如圖1-5-22。

圖1-5-22

通過(guò)觀(guān)察，此時(shí)點(diǎn)數(shù)6的六個(gè)圓孔圓心恰好位于網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)（如圖1-5-23）。因此，第1個(gè)圓孔的圓心O坐標(biāo)為（-5, -5, 0），如圖1-5-24。類(lèi)似地，第2個(gè)圓心P坐標(biāo)為（-5, 0, 0），第3個(gè)圓心Q坐標(biāo)為（-5, 5, 0） ，再分別繪制出另外三個(gè)圓孔，如圖1-5-25。

圖1-5-25

思考：現(xiàn)在，由于這個(gè)骰子的尺寸決定了這六個(gè)圓孔的圓心位置都非?！疤厥狻?，都恰好落在網(wǎng)格線(xiàn)交點(diǎn)上，因此很容易就可以直接得出其坐標(biāo)。但如果改變了骰子的尺寸，它們的坐標(biāo)可能就沒(méi)這么容易得到。那該用什么方法呢？答案是：還是可以使用“兩者之間”的方法！通過(guò)對(duì)角線(xiàn)頂點(diǎn)，25%的百分比，先分別繪制出圓孔O、Q。然后再以圓心O、Q為第1、2個(gè)點(diǎn)，50%的百分比，繪制出圓孔P。大家自己動(dòng)手試試。

8.“圓滑”各角

現(xiàn)成的命令“圓角”是針對(duì)邊，而對(duì)于角則沒(méi)有現(xiàn)成的命令，于是我們通過(guò)另外一個(gè)方法去實(shí)現(xiàn)。以這個(gè)骰子的中心為圓心，由于這個(gè)骰子是一個(gè)立方體，它的中心就在z軸上，高是20，因此可求出中心的坐標(biāo)為（0, 0, 10）。以（0, 0, 10）為球體的“中心”（如圖1-5-26），再適當(dāng)調(diào)整半徑例如“15”（如圖1-5-27），使用“交運(yùn)算”（如圖1-5-28），得到所需效果（如圖1-5-29）。

獲取球體的圓心，還可以通過(guò)“兩者之間”的方式。那是哪兩者呢？A和W、B和X、C和U、D和V（如圖1-5-30）。那V在哪呢？這就靠你自己開(kāi)動(dòng)腦筋想一想了哦。

圖1-5-30

二、材質(zhì)渲染

1.整個(gè)骰子“渲染”為白色（如圖1-5-31）

圖1-5-31

2.渲染點(diǎn)數(shù)1和4為紅色

雙擊選中點(diǎn)數(shù)1的半球凹面，渲染為紅色（如圖1-5-32）；類(lèi)似地，渲染點(diǎn)數(shù)4的半球凹面為紅色（如圖1-5-33）。

3.渲染其余各點(diǎn)為黑色（如圖1-5-34）

 圖1-5-34

繪制完成，如圖1-5-35。

圖1-5-35

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