计算机图形学 实验3 三维形体构造

一、实验题目：三维形体构造

二、实验内容

使用三维造型工具（如3DSMax或AutoCAD）设计一个日常生活用品（如：计算机器材、水果、杯子、电视、桌椅等）

三、实验过程

1、设计过程

（1）在‘标准几何体’面板中选择“球体”命令将球体的半径设置为40，段数为36，然后在视图区中的顶视图中绘制一个球体

（2）在顶视图中鼠标右键单击球体，在快捷菜单中选择“转换为”中的“转换NURBS曲面”命令。

（3）单击命令面板中的“NURBS曲面”选项前面的“+”按钮，选择该命令中的“CV曲面”命令，这时，球体的周围出现了黄色的经线和纬线组成的框线，并且在交叉点上有绿色的点，这些绿色的点被称为CV控制点

(4)在CV卷展栏中单击“单个控制点”按钮，在顶视图中单击球体的中心控制点

（5）关闭CV卷展栏，打开软选择卷展栏，将该命令下的“软选择”和“影响相邻”命令激活，在“衰减”命令栏中输入20，选择工具栏中的“选择移动”工具，在前视图中对选择的中心点沿Y轴向下移动，这时在苹果的上端会出现一个向下的苹果顶坑

（6）在顶视图中球体的中心位置再次单击鼠标的左键选择球体下面的控制点

（7）在前视图中沿Y轴向上移动鼠标，创建一个球体的向上凹进的苹果底坑，这时，前视图如下：

（8）在‘标准几何体’面板中选择“圆柱体”命令，把光标放在顶视图苹果的中心，画出苹果的叶柄，设置相应的参数。

（9）在修改器列表中选择“弯曲”，设置弯曲的角度为60，再选择“锥化”，设置参数，数量为0，曲线为-2.0

（10）给苹果和叶柄渲染上相应的颜色，得到苹果

2、实验结果图

3、说明设计中采用哪些三维形体构成方法

该设计采用的是几何体素构造法，该方法是一种用简单几何形体构造复杂实体的造型方法，用到的造型体素有球体、圆柱体。

4、该实体构造方法的优缺点分析

优点：CSG既能增加体素，又能移去体素的布尔运算。一般造型系统都为用户提供了基本体素，它们的尺寸、形状、位置都可由用户输入少量的参数值来确定，因此非常便捷。通过集合运算可以构造出多种不同的符合需要的实体。

缺点：当用户输入体素时，主要是给定体素的有关参数，然后由系统给出该体素的表面方程，再由系统进行集合的求交运算，最后得到生成的实体。集合运算的中间结果难以用简单的代数方程表示，求交困难，而且无法直接显示CSG树表示的形体。