单滚轮鼠标的制作

单滚轮鼠标的制作 第二章 单滚轮鼠标的制作(1) 单滚轮鼠标对使用电脑的人来说，是一样很普通的东西，但要在计算机里建模却又是另外一回事了，Rhino 3D在这一过程中将展示其强大的建模能力和简单人性化的操作。无论是整体的构造还是倒角的处理，无一不说明Rhino 3D的便捷和实用。如图2.1是单滚轮鼠标的最后效果图，在3ds max里渲染。 目的:学习1:1大小的单滚轮鼠标的从前期到最后细部处理的完整的制作方法, 如图5.1 所示的就是单滚轮鼠标的最后效果图 要点:其中所涉及到的操作主要是放样和布尔运算，这在Rhino 3D里是要经常用到的，熟 练掌握后，也许你会发现，建模原来是如此的简单～以及用双轨放样的方法完成某 些部位的倒圆角 2.1单滚轮鼠标的效果图 操作步骤 (1) 设定系统参数，单击Options(选项)工具，在弹出的选项卡中单击Grid(格线) 选项卡，将Grid Extents(格线范围)改为140.0，将Major Line(主格线)改为10， 如图2.2所示，接着单击Unit选项卡，将Model(模型单位)改为Millimeters(毫 米)，当然，还可以根据自己的喜好对别的选项进行设置，比如快捷键等 图2.2 设置Unit选项卡 (2) 在Front视图中，打开锁定格点，单击Control Point Curve(控制点曲线)工具绘 .3所示的曲线 制如图2 小提示:这么流畅圆滑的曲线当然不是一次性可以到位的～如果想做出精准完美的曲线需要的是耐性与细心。按F10打开控制点模式再一一移动控制点来调整线形,以鼠标左键按住控制点拖拽,～F11则是关闭控制点模式。 图2.3 绘制曲线 (3) 选择较短的曲线在Top视图中向下移动28格，单击Mirror(镜像)工具，复制 曲线到另一侧，如图2.4所示 -42- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图5.4 复制曲线到另一侧 (4) 先在物件锁定选项中勾选End(端点)选项，并单击下方的Planar(平面模式)选 项，然后单击Control Point Curve(控制点曲线)工具，在Top视图中绘制两条 曲线，如图2.5所示 图2.5 绘制左右两侧的曲线 -43- 此时Perspective视图如图2.6所示 图2.6 (5) 选择Sweep along 2 Rails(双轨放样)工具，如图2.7所示，按所示次序点击曲 线 图2.7 双轨放样 -44- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.8 双轨放样的结果 (6) 选择曲面工具，然后单击Rebuild Surface(重建曲面)工具，在弹出的对话框的 进行设置，如图2.9所示，单击OK按钮确定。如此以后曲面的结构线就均匀了， 不但曲面品质得到优化，结构线都美观多了。 图2.9 小提示:如果想看重建的结果～鼠标左键单击Preview,预览)按钮即可～如图2.10 -45- 图2.10 重建曲面后的结果 (7) 开始绘制鼠标的底部曲线，选择并锁定曲面，接着打开Snap(锁定格点)捕捉， 控制点曲线)工具，完成如图2.11所在Top视图中，选择Control Point Curve( 示曲线 图2.11 鼠标底部曲线 (8) 在Top视图中，选择Control Point Curve(控制点曲线)工具绘制曲线1，然后 -46- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 单击Mirror(镜像)工具，复制曲线到另一侧，接着单击Curve: Interpolate Points (曲线工具)工具，绘制曲线2，结果如图2.12所示 图2.12 鼠标底部曲线 (9) 开始绘制鼠标侧面的曲线，进入Front视图，单击Control Point Curve(控制点曲线) 工具，绘制曲线，如图2.13所示 图2.13 鼠标侧面的曲线 -47- (10) 在Top视图中将曲线移至如图2.14所示位置，鼠标左键单击Control Points On(打 开控制点)工具，或按F10打开控制点调整，调整完后右键单击Control Points Off (关闭控制点) 工具或按F11键关闭控制点 图2.14 调整鼠标侧面的曲线 (11) 单击下方的Osnap(物件锁定)按钮，在弹出的选项卡中勾选End(端点)选项， 绘制如图2.15所示的曲线，然后单击Mirror(镜像)工具，复制曲线到另一侧。 至此，鼠标侧面的曲线绘制完毕 图2.15 绘制鼠标侧面的曲线 -48- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (12) 进入Right视图中，单击下方的Osnap(物件锁定)按钮，在弹出的选项中End(端 点)选项勾选的前提下，单击Control Point Curve (控制点曲线)工具绘制如图 2.16所示的曲线 图2.16 鼠标前的曲线 (13) 对底部曲线倒角，数值为2.0，选择如图2.17所示的曲线，单击Join(将两个或多 个物体组合在一起)工具，组合所选曲线 图5.17 组合底部曲线 (14) 单击Snap(栅格捕捉)按钮，关闭Snap捕捉，同时在Osnap选项中打开Mid(中 点捕捉)选项，以能捕捉到线的中点，进入Front视图，单击Control Point Curve (控制点曲线)工具，绘制如图2.18所示曲线 -49- 图2.18 绘制曲线 (15) 右键单击Unlock Objects (取消锁定)工具，取消曲面的锁定，单击Sweep along 2 Rails (双轨放样)工具，然后依次单击曲线，如图2.19所示，并在弹出的对话 框直接以默认值按OK键确定，结果如图2.20所示 图2.19 双轨放样 -50- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.20 双轨放样的结果 (16) 单击Osnap(物件锁定)按钮，在弹出的选项卡中打开End(端点)选项，单击Polyline (多重直线)工具，在底部绘制一直线，然后单击Surface from Planar Curves(从 平面曲线绘制曲面)工具，绘制如图2.21所示的曲面 图2.21从平面曲线绘制曲面 -51- (17) 选择Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves(以边缘曲线建立曲面)工具，并执行多次， 绘制如图2.22所示曲面，然后选择Join(组合)工具，组合所有的曲面使其成为一 实体 图2.22 形成实体 (18) 进入Top视图，单击Arc: Start, End, Direction (画弧工具)工具，绘制如图2.23 所示曲线，这是准备切割实体的曲线。注意，曲线左端不能超出实体的范围 图2.23 绘制曲线 -52- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (19) 单击曲面工具条中的Extrude Straight(挤出曲线) 工具，拉伸曲线使而得到曲面， 超出实体即可，如图2.24所示 图2.24 拉伸曲线 (20) 点选曲面，单击Direction(显示方向箭头)工具，检查法线方向，如果与图2.25 所示不符 可输入F后按Enter键或单击鼠标右键确定，曲面的法线方向就会翻转过 来 图2.25 检查法线方向 -53- (21) 单击Boolean Difference(差集布尔运算)工具，依次单击实体，曲面，然后按 Enter键确定，结果如图2.26所示 图2.26 布尔运算 (22) 单击Fillet Edge(倒圆角)工具，如图2.27所示，将两端边角倒圆角6.0 图2.27 倒角 -54- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (23) 单击Duplicate Edge (复制边线)工具，如图2.28所示，复制曲线，然后单击Join (组合)工具，将它们接合成一条曲线 图2.28 复制边线 (24) 单击Loft(放样)工具，依次点击上下两曲线，然后按Enter键确定，结果如图 2.30所示。这里也可以试着使用Patch(利用点与曲线生成曲面)工具或Surface from 2, 3 or 4 Edge Curves工具来完成，相互做一下对比 图2.29 放样 -55- 图2.30 放样后的结果 (25) 单击Surface from Planar Curves(从平面曲线绘制曲面)工具，绘制如图2.31所 示底部曲面。在此，你也可以用Patch(利用点与曲线生成曲面)工具完成，但 得到的曲面可没这么清爽了如果是在一个平面上的封闭的曲线，使用Surface from Planar Curves(从平面曲线绘制曲面)工具是最佳的选择 图2.31从平面曲线绘制曲面 (26) 点选实体，单击Explode(炸开)工具，将实体炸开，删去位于鼠标中间的曲面， 如图2.32所示，然后选择Join(接合)工具，将所有曲面接合成为一实体。这 -56- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 时， 鼠标的大致轮廓基本已经出来了 图2.32 鼠标大致轮廓 (27) 打开Snap(锁定格点),单击Control Point Curve(控制点曲线)工具，绘制如图 5.33所示的两曲线，然后选择Join(组合)工具，将其接合成一曲线 图2.33 绘制切割线 (28) 单击Extrude Straight(挤出曲线) 工具，拉伸曲线得到一曲面，如图2.34所示。 注意，曲面要超出实体，接下去要用此曲面切割实体 -57- 图2.34 拉伸切割线 (29) 将曲面和实体在原地各复制一份，倒转其中一曲面的法线方向，并分别和实体进行 交集布尔运算，得到上下两个实体，如图2.36所示。然后将曲线放入另外一层并 将那一层改名为切割线，并关闭此图层(如图2.35所示)。此曲线将在后面的制作 中再次使用到 图2.35 图层管理 -58- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.36 切割后的实体 (30) 依次选择Control Point Curve(控制点曲线)工具，Offset(位移曲线)工具， 以及Rectangle: Corner to Corner(画矩形)工具，绘制如图2.37所示曲线 图2.37 绘制切割线 -59- (31) 单击Extrude Planar Curve(挤出曲面)工具。注意，拉伸量要超出原来的实体， 如图2.38所示 图2.38 拉伸曲线 (32) 选择Boolean Difference(差集布尔运算)工具，将鼠标轮廓上部分的实体切成如 图2.39所示形状 图2.39 布尔运算后 -60- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (33) 做到这里，是不是已有一点成就感了，不过这才刚刚开始，还只是一个轮廓。休息 一会儿，接下去我们将详细介绍此鼠标的细部制作。现在对前面的边进行倒角，选 择Fillet Edge(倒角)工具，依次单击鼠标前面的曲线，倒角数值为1.0，结果 如图2.40所示 图2.40 倒角 (34) 而对鼠标后两侧的的两条边，则不能选择Fillet Edge(倒角)工具直接倒圆角了， 当然，你也可以做一次尝试，毕竟失败是成功之母嘛，直接单击Fillet Edge(倒角) 工具，将一条边倒角1.0，然后单击Analyze\Edge Tools\Show Naked Edges,你就 会发现这样倒角是有问题的。这里一种新的方法出现了，就是使用双轨放样进行倒 角。先选择Duplicate Edge(提取边缘)工具，复制侧面的一条边，然后选择Extend Curve(延伸曲线)工具，将复制的边缘线两端各延长一段距离，如图2.41所示 -61- 图2.41 复制边线 (35) 将实体炸开，选择实体，左键单击Explode(炸开)工具，接着选择Pipe(画圆 管物体)工具,上端在命令行输入1，下端输入0.5，回车确定 图2.42 画圆管物体 (36) 选择Split(分割)工具，先单击与圆管相接的面，再单击圆管并回车确定，并依 次对各相接面均进行如此操作，然后删去圆管和被圆管切去的面以及刚才复制的曲 线 -62- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.43 删去圆管 (37) 接着选择Blend(粘合两条曲线) 工具，得到两连线，如图2.44和2.45所示， 图2.44 粘合两曲线 -63- 图2.45 粘合两曲线 (38) 现在可以用双轨放样了，单击Sweep along 2 Rails(生成双轨放样延伸曲面)工 具，然后单击中间两作为导管的边线，再依次单击刚才得到的两连线，回车，在出 现的对话框(如图2.46所示)直接单击OK按钮确定，结果如图2.47所示 图2.46 -64- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.47 双轨放样生成的倒圆角 (39) 接着选择Patch(利用点与曲线生成曲面)工具填补留下的两缺口(按默认值操 作)，然后输入命令Select(选择所有曲线)，选择所有曲线，将其删去，然后将这 些曲面选择Join(组合)工具群集成一个实体 Tip:当Join,组合,工具群集几个分开的曲面时～若这些曲面刚好能形成一个没有细缝的多重曲面,Polysurf,Rhino会自动转成实体的属性～你会发现Join最后一个曲面时～曲面的颜色会自动转成黑色,如果这个图层的颜色时黑色的话,～如果它还停留再黄色的话～你虽然也可以按鼠标右键结束Join～但是这些曲面间一定有某个或数个边界,Edge,并未能密闭在一起。 图2.48 重新形成实体 -65- (40) 对另一边也进行同样的操作，右键单击Hide(隐藏物体)工具，显示所有，单击 工具，打开图层管理，如图2.49所示，打开图层“切割线” Layer(图层) 图2.49 图层管理 图2.50 将切割线放入另一层 (41) 进入Front视图，选择Offset(位移曲线)工具，将曲线向上位移复制1.1，然 后关闭 “切割线” 图层 -66- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.51向上位移复制切割线 (42) 选择Extrude Straight(将曲线挤压延伸形成面)工具，拉伸位移得到的曲线， 注意要超出实体，如图2.52所示 图2.52 拉伸位移得到的曲线 (43) 删去曲线，选中拉伸位移曲线得到的曲面，在命令行键入Dir或单击Direction (法 线方向)工具，查看曲面法线方向，如向下，则键入F将其反转，然后在原地 复制二份，依次与曲面相交的实体与曲线作差集布尔运算(滚轮部位的实体除外), -67- 留下实体的上半部分，结果如图2.53和2.54所示 图2.53 差集布尔运算 图2.54 差集布尔运算 -68- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (44) 现在开始滚轮部位的制作。隐去除鼠标滚轮部位以外的其他实体，单击Extract Surface(提取面) 工具，选取上部曲面，如图2.55所示将上部曲面从实体里分离 出来 图2.55提取面 (45) 进入Top视图，选择Ellipse: Diameter(通过确定几根主轴线画椭圆)工具，绘 制如图2.56所示椭圆 图2.56 绘制一椭圆 -69- (46) 选择Project Curve to Surface(曲线投射到面上)工具，将椭圆投射到面上，然 后删去原椭圆，如图2.57所示 图2.57将椭圆投射到面上 (47) 选择Split(分割)工具，用映射到曲面的曲线切割曲面，然后删去中间部位的 曲面 Tip:如果各位觉得这样做麻烦的话～也可以直接以原椭圆线对曲面选择Split,用一物体分割另一物体,工具～不必非得先选择Project Curve to Surface,曲线投射到面上,工具再选择Split,用一物体分割另一物体,工具不可～各位可以试着做做看。 -70- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.58用映射到曲面的曲线切割曲面 (48) 在如图2.59所示位置加入一点 图2.59 加入一点 -71- (49) 选择Loft(放样)工具，依次单击面的内边缘和点，如图2.60所示，然后在弹 出的对话框以默认值单击OK按钮确定 图2.60 放样形成凹面 (50) 选择Join(组合)工具将这些面接合成实体，然后选择Fillet Edge(倒角)工具， 单击上一步所作曲面的边缘线，倒角，数值为0.9，结果如图2.61所示 图2.61 倒角 -72- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (51) 现在开始鼠标滚轮的制作，进入Front视图，单击Circle: Center, Radius(画圆工具) 工具，绘制一圆，然后选择Offset(位移)工具，将圆向里位移复制1.4，得 到另一圆，结果如图2.62所示 图2.62 绘制滚轮曲线 (52) 选中小圆，并进入Top视图，将其向上移动3.0，再选择Mirror(镜像)工具， 复制一圆到另一侧，结果如图2.63所示 图2.63 准备滚轮曲线 -73- (53) 选择Loft(放样)工具，依次单击三圆，按Enter键确定，如某点方向不一致， 你可以选中那点，在命令行键入F确定，将方向倒转(如图2.64所示)，再次按Enter 键确定，结果如图2.65所示 图2.64 放样时法线方向要一致 图2.65 放样结果 -74- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, (54) 选中上一步放样的环面，选择Cap Planar Holes(封闭多边形物体的平面缺口) 工具或在命令行键入Cap确定，便可将环面封闭成为一实体，结果如图2.66所示 图2.66 封闭环面 (55) 显示所有，右键单击Shade All Viewports(渲染所有视图)工具 图2.67 渲染 -75- (56) 选择Intersection(生成两个物体的相交线)工具，得到滚轮与滚轮所在实体的相 交线 图2.68 (57) 删去下面的相交线，然后以上面的相交线为参考，选择Control Point Curve (控制 点曲线)工具，Control Points On | Points Off (打开或关闭控制点)工具和Fillet (对两条相交线倒圆角)工具绘制如图2.69所示曲线，然后删去相交线 图2.69 以相交线为参考绘制曲线 (58) 选择Extrude Planar Curve(将曲线挤压延伸形成实体)工具，将曲线拉伸为实体， 注意要超出滚轮部位的实体，然后选择Boolean Difference(差集布尔运算)工具， 切割实体，结果如图2.70所示 -76- 第二部分 单滚轮鼠标的制作,1, 图2.70差集布尔运算 (59) 输入Select(选择所有曲线)工具，将所有曲线放入另外一层，然后将那一层隐 藏，当然现在你也可以将曲线全部删去，但如果考虑到以后可能要进行修改，最好 还是留下。 以.3DS格式导出，然后再导入3ds Max，如图2.71是最后在3ds Max里的渲染图 图2.71 鼠标最终渲染图 -77- 现在，你对Rhino的放样和布尔运算有了一定的了解了吧，为了加深印象和增加熟练程度， 下面这个(主要操作也是放样和布尔运算)可作为这次鼠标制作的练习，由读者自己完成。 -78-