三维建模设计教材

设

课程设计报告设计题目机动战士ZAKUⅡFS建模与渲染

课程名称

一、报告要求：

1、必须严格按该模板格式撰写设计报告，总页数不得少于10页。

2、另附A4彩色效果图1－2幅于该报告后钉在一起，按封面左侧的装订线装订。

二、设计原理：

应用计算机辅助工业设计的基本理论、方法和工具进行产品的技术、结构、造型和色彩的创新设计。

三、设计目的：

1、掌握在三维场景中及三视图中进行各种建模操作，培养一定的空间想象力；

2、学习并掌握用计算机及相应软件进行产品造型设计的基本方法。

3、培养创新及灵活应用各种建模工具的能力。

4、了解工业产品建模设计的基本方法和一般流程。

5、在学习实验中培养自己的探索精神以及学习兴趣，开辟课余爱好，丰富生活。

四、设计内容：

利用在《计算机三维艺术设计》课程中学到的建模与渲染方法，参考实物的模型与图片，对ZAKUⅡFS进行三维建模设计及渲染。

五、设计器材（设备、元器件）：

笔记本电脑，Rhinoceros 5，Flamingo nXt，ZAKUⅡFS模型及图片

六、设计步骤（必须有模型线框图）：

1.收集对象模型照片，三视图。

2.头部构建

画出前后两条线和几条断面线，用双轨扫略构建出主体，然后画两个长方体，用布尔差集减去，画个弧线拉伸成曲面切割出口部弧线，在中间加圆柱体作为眼部摄像头底座，同样画长方体用弯曲曲面切割做嘴部排气管。

在管道处画弧线，做一个小圆柱体，导出圆角，用延曲线阵列出几个突出，然后把弧线做成圆管。头上的角用曲线画出后挤出成体，导圆角，头上4门机炮用圆柱体做差集减去。用球体做独眼。

3.身体构建

体差集做出胸部的两个凹陷部分。

腰部装甲部分里面用曲面切割长方体得到主干。左右装甲部分先画横截面，拉伸成体，然后用变形工具使其弯曲，再切割出斜面来。前后装甲部分用一个空心圆柱体切割出前后部分，然后弯曲要弯的部分，最后用斜面切割出要的形状。

4.手部构建

首先是肩部装甲的构建，建立一个球体做主题，因为装甲要有厚度，这里没用曲面切割，而是画个扁平的长方体，建立控制器，打开控制点弯曲出要的形状。然后旋转，再对球体进行分割和布尔联集。最后用面切割。

做出肩部和大臂的长方体，导不等距边缘斜角。小臂处的弧面体先用椭球体做主题，然后用曲面切割，联集上圆柱体，绿色部分用圆角矩形挤出实体，用圆管差集。手指部分先画曲线，然后做成圆管，缩放带复制出4个手指，大拇指同样方法做。

5.脚步构建

状。大腿用椭球体做，用控制器缩放拉伸出四边形的感觉。

然后是脚的制作，画椭圆，调节，挤出实体，切割，脚背部分打开控制器，缩成形。用各种曲面弯曲旋转后切割长方体做出突出来的部分。

脚底部分差集出圆洞，用平顶圆锥做出推进器的喷射器。复制缩放加到小腿装甲上。

6.枪的构建

用长方体做主体，画出轮廓线挤出成面切割。用圆柱体做枪管，

缩放和差集得两层，阵列圆管差集得到纹路，再联集成一个实体。下面的握把用的是两头半径不同的平头圆管，前面尖的部分是抛物面。用同样阵列差集的办法做出弹夹。能导圆角的地方导圆角。

7.完善细节，渲染

做出背包，腰部和腿部的管子，头部摄像头外圆柱设为玻璃材质。

贴图，黄色部分为铜材质，黑色部分材质自己设定。然后用调节角度和拖动等办法摆出造型。

七、设计数据及结果分析：（简述该产品的基本参数、功能、性能设置）型号：MS-06FS

类型：指挥官用MS

制造方：吉恩尼克公司

所属方：吉恩公国

尺寸：头顶高17.5m

重量：本体重量58.1t；全备重量73.3t

动力：米诺夫斯基式核熔炉，出力976kW

装甲：超高张力钢合金

推进方式：火箭引擎×2，每个出力20500 kg；辅助喷口×2，每个出力1000kg 机体性能：最大加速度0.59G；180°转身所用时间为1.5s；陆上最大速度为88k m/h

探测能力：独眼式主取景器，最大有效探测距离3200m，头部加上天线，加强无线通信能力

驾驶舱：驾驶员一名，位于驱干的标准驾驶舱

首次服役：U.C.0078年1月

武器：头部四门火神炮，ZMP-50D/120mm 机枪，弹鼓供弹，每个弹鼓容量10 0发，弹鼓可外挂于后裙甲上

八、设计结论：

本次制作的三维模型ZAKUⅡFS为动画机动战士高达中出现的虚构人形机动兵器ZAKUⅡ的指挥官用机。设计参考用的模型为玩具公司万代生产的1/144比例大小模型。由于此款兵器在原作中出现的次数过少，只生产过此比例的模型，并没有出现更大的版本。此次建模假想的比例是1/60的模型，因为是更大的模型，所以在原有的1/144模型的基础上加上了更多的细节。原模型由于太小并没有做出背包上的和小腿部分的推进器。这次参照其他的1/60ZAKU模型做出了推进器。同时渲染时调出了塑料模型无法做出的金属外壳反光效果。

九、总结及心得体会：

这次模型制作走了很多弯路，在做很多弯曲实体的时候曾经用画断面线和双轨扫略的办法来做，但是由于底面和顶部不是水平的，并不能补面构建出实体来，没有实体就无法用布尔运算来切割。而且还有个问题是扫略出来的曲面有时候并不光滑。后面基本都先做出实体，再用实体弯曲和做控制器调节形状。但是如果用过多的弯曲和变形实体的网格线会变得非常密集。电脑的会变得很卡。还遇到了别的问题是犀牛软件有点BUG，在进行布尔运算差集时有时候会变成合集。导圆角的时候也不一定能成功，遇到太复杂的实体导出来的曲面有时候会多出来，只能用平面再去切割。导几条线段时有时分开导和一起导也会有不同的效果。渲染的时候使用的是最新版的火烈鸟，无法破解，只能截出很小的图片。

十、对本设计过程及方法、手段的改进建议：

在设计物件前因先观查实体的复杂程度来决定是用双轨扫略的办法还是用实体弯曲调节的办法，用双轨扫略建立有时曲面会不光滑，而用实体弯曲造成太多网格会过多消耗硬件资源，要能做出衡量选择。在出现BUG时可以换反面的办法。要运行差集时可以试试联集。渲染换成火烈鸟2.0，加入背景应该会有不同的效果。

报告评分：

教师签字：