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,你中槍了沒有?


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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”01.jpg中選擇“六面體”01-01.jpg,把“點(diǎn)”定在(0, 0, 0),長(zhǎng)寬高都設(shè)為20,(如圖1-5-1)。


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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”01-02.jpg,“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)。


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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)角線的中點(diǎn)。


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圖1-5-3


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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”05.jpg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(如圖1-5-7)。


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“加運(yùn)算”06(1).jpg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。


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圖1-5-8

 

“減運(yùn)算”01(2).jpg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”07(1).jpg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。


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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。


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圖1-5-11


首先來(lái)定位G點(diǎn)坐標(biāo),與前面類似,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,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。


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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。


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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)角線上,3個(gè)圓心將對(duì)角線平分為四段,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。


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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)角線上取點(diǎn),點(diǎn)數(shù)5則是在兩條對(duì)角線上取點(diǎn)。


點(diǎn)數(shù)5繪制完成,如圖1-5-20。


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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。


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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。


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圖1-5-22

 

通過(guò)觀察,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。


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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)。


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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?這就靠你自己開動(dòng)腦筋想一想了哦。


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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)


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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);類似地,渲染點(diǎn)數(shù)4的半球凹面為紅色(如圖1-5-33)。


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3.渲染其余各點(diǎn)為黑色(如圖1-5-34)


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 圖1-5-34


繪制完成,如圖1-5-35。


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圖1-5-35

 

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