運動休閑鞋的三維建模與效果渲染曾琦，駱雋東，李思婷（四川大學輕紡與食品學院生物質與皮革工程系，四川成都610065表現力豐富，光影真實，立體感強，可以360度旋轉查看效果模型的各個細節部位，使材質與部件覽無余，這些方面遠遠強于用平面設計軟件或者手繪的效果圖。基于NURBS曲面的通用三維軟件――犀牛hin的建模功能強大，但軟件自帶渲染器渲染能力比較弱，往往不能達到設計師的理想效果。本文使用的一款Rhino4.0的渲染器插件――V-RayforRhino直接進行渲染，靈活簡便，效果較好。

　　刖言三維建模軟件在建筑行業已盛行多年，用于繪制鞋類效果圖是近幾年開始的。其表現力比平面軟件更勝籌，它們不僅能**表現設計師的創意，更能在建模過程中使設計師得到與眾不同的靈感。而后生產者看到的效果圖也：2013―04―22一：曾琦（156 0190 2607-），女，講師，主要從事皮革制品設計教學與科研工作，carozeng163.com.是全方位的，作品優缺點覽無余，節約了時間與成本，提高了生產效率。由于其在鞋類設計中眾多的優勢，必然會成為鞋類設計發展的一個重要方向。

　　在現有主要的三維軟件中，3DMAX，MAYA、RHINO等通用軟件和法國力克（LECTRA）、英國達爾康（DELCAM）等專業軟件都帶有NURBS建模功能，NURBS是以漂離曲線（曲面的控制點來控制曲線（曲面）形態的一種建模方式，它的優點在于可以建立精確流暢的物體表面，其精確度可以達到工業生產標準。

　　Rhino相比其它通用三維軟件，建模功能強大又車父易入手；相比力克、達爾康等專業軟件，又有*價和高兼容性等優點。

　　Rhino的建模功能強大，但軟件自帶渲染器渲染能力比較弱，往往不能達到設計師的理想效果。在以往，設計師往往將模型導出成3dssludb格式，再導入3DMAX軟件中進行渲染，不太方便。本文使用的一款Rhino4.0的渲染器插件一V-RayforRhino直接進行渲染，靈活簡便，效果較好。

　　1以RHIN04.0軟件為平臺的運動休閑鞋建模過程1.1鞋底建模為單位的文件。

　　筆者先建立了線條、鞋底、幫面、鞋里、扣件五個圖層，各自對應不同的部位。這樣，在單獨繪制某一物件時，就能不受其它物件的影響。

　　（注：在后面的工作中，還會因需求而增加新的圖層）選擇線條圖層。單擊工具欄中的la/按鈕，在Top視圖里繪制一個長度為28cm的矩形線框，單擊工具欄中按鈕，在Top視圖里面繪制出鞋底的輪廓，并按“F10”打開控制點，來修改輪廓，達到理想輪廓線后，按“F11”退出控制點，如左上方所示。

　　鞋底的建模在Front視圖中用控制點曲線繪出鞋底側面的兩條輪廓線，注意調整鞋底翹度。然后選中兩條曲線，用“直線延伸”工具在頂視圖中拉出兩個曲面，注意拉出的寬度應大于鞋底樣輪廓寬度。接著，單擊“曲線投影到表面按鈕，把鞋底輪廓線投影到兩個曲面上，用”修剪“4工具，把投影在曲面上的鞋底輪廓線之外的部分剪去，便得到鞋底的上下兩個曲面，如右上所示。

　　選擇剛才兩條投影的鞋底輪廓曲線，單擊左下方所示。

　　運動休閑鞋的鞋底花紋較有特色，要詳細表現。在Top視圖上將鞋底的花紋用控制點曲線工具完整繪制出來。如果直接擠出封閉的平面曲線，由于鞋底是曲面的，與鞋底作布爾運算差集后，出來的鞋底花紋就會參差不齊。為了讓擠出的形狀與鞋底的曲線幅度相同，要先把繪制出來的花紋投影到鞋底上，然后選擇鞋底下表面的花紋投影曲線，往垂直方向向上擠出23mm，（8，然后選擇擠出的實體與鞋底布爾運算求差集鞋底的紋理就出現了。用不等距邊緣圓角工具使鞋底的邊緣圓滑，如右下方效果所示。

　　1.2幫面基本造型建模選擇鞋底輪廓曲線，向內偏移0.3cm，得到幫面的下輪廓曲線。

　　為了建模過程中畫面清爽，可將鞋底的曲面放置到鞋底圖層后，隱藏。常見的幫面是有起伏的，而且各個部位的起伏都不相同。現在已經有了幫面的下輪廓曲線，剩下的一條路徑的繪制與鞋底的輪廓線繪制方法相同。先在Top視圖上繪制出俯視的形狀，再在Front視圖中繪制出幫面的側面輪廓曲線，并直線擠出。再將剛才Top視圖繪制出的圖形，投影到擠出的曲面上，便得到需要的第二條路徑曲線，刪除曲面，得到如圖裝飾配件建模2左上方所示效果。

　　用控制點曲線工具繪制出數條斷面曲線，再結合各個視圖對曲線進行調節，得到右上方這樣的曲線組。

　　幫面是有厚度的，單擊表面工具中“偏移曲面”令按鈕，把幫面曲面向內偏移0.5得到幫面內表面，聯接兩個曲面后得到幫面實體，如左下方所示。

　　接下來繪制鞋舌。運動休閑鞋的鞋舌在鞋幫的里面，但露出的部分又正好與鞋的口門相連。建模時，要考慮位置在開口下方0.6cm以下，而寬度要大于開口，彎曲度要與幫面相符。先用fe制點曲線命令繪制出鞋舌曲線組，點擊單軌掃掠M按鈕，點擊zui長曲線，再依次點擊截面曲線，在對話框中調整控制點個數，確定后鞋舌曲面就形成了。偏離曲面得到鞋舌實體，然后倒圓角使鞋舌邊緣平滑，效果如右下方所示。

　　1.3幫面的裝飾及扣件繪制作為時尚的運動休閑鞋，幫面的裝飾與扣件的搭配很重要的。在這些細節的建模上，難度不大，但是需要細心繪制與耐心調整。

　　**，隱藏鞋舌，做一個長方體并移動、旋轉，使之與幫面開口曲線成平行，如左上方所示。

　　復制幫面，再粘貼，便有兩個幫面完成重合在起。選擇其中一個幫面，與剛才繪制的長方體布爾運算求交集，幫面上便留下了兩塊用于修飾的條帶。

　　用相同的方法再做出后面的四對條帶，注意間距相同，成階梯狀置于幫面。由于此時條紋與幫面依舊是重合在一起的，故將條紋向外移動出2~3mm厚度，兩側倒上圓角。效果如右上方所示。

　　扣帶條的畫法比較簡單，先繪制一條曲線，再沿著直線擠出曲線即可。擠出的直線方向應與上一步繪制出的條紋頂端方向平行，且長度―致。有了扣件條的曲面后，偏移曲面得到實體，并將其全部倒圓角。用相同的方法繪制出后兩個，在繪制zui大的扣帶條時，可開啟控制點使其上端向下壓一些，達到扣緊的效果。如左下方所示。

　　用橢圓體工具做好金屬扣子，通過復制、旋轉后，放置在扣帶條的一端，如右下方所示。這樣，幫面基本裝飾與扣件建模就完成了。

　　1.4幫面的分割鞋類制作時面料、里料是不同的，表現在模型中分別是幫面的外曲面與內曲面，內曲面放置在“鞋里”圖層。

　　幫面的分割效果也要表現出來。**在Top =幫面的細節處理‘視圖上畫出兩條彎曲的曲線，將這兩條曲線投影到幫面的外曲面上，復制幫面，粘貼到原處。選擇幫面上投影出的兩條曲線，點擊修剪按鈕，分別點擊兩條曲線的兩端，整個幫面被分為兩塊，用同樣的方法，再次將前幫的曲面分割成兩塊。步驟如所示。

　　mm的厚度，做出層次感，也可以用“圓管”

　　命令在曲面邊緣線做一個包縫效果的邊，如左方所示。后幫的做法同理。

　　扣帶條上的裝飾與幫面的分割相似。先在Top視圖下畫出曲線，再投影到扣帶條上，由于此時扣件條是一個實體，那么投影出來會在上下兩個曲面產生兩條曲線。保留上面的那條，向扣帶條內擠出1mm左右成為實體。然后布爾運算交集，用扣帶條剪去剛才擠出的實體，便出現凹槽，倒圓角。在zui大的那塊扣帶上，可以加上商標或絢麗的花紋，如右方所示。

　　zui后鏡像復制出另一只腳的鞋模型，建模就完成了。

　　2V-Ray渲染出。1環境的建立好這個插件。

　　使用V-Ray這個插件時，**設置一個放置這雙鞋的房間，并合理設置房間里的光線方向、窗戶等環境條件，將鞋子模型放置到房間內合適的地方。

　　2.2材質的調試在菜單欄依次點擊“渲染一目前的渲染器一V-RayforRhino”，將V-Ray設置為當前渲染器。由于設計師所需要的設計效果各有不同，所以對V-Ray各參數的調整可以根據實際需求進行變化。筆者將這雙鞋的面料設定為漆皮。漆皮的特點是光亮堅固，色彩鮮艷，那么在材質的設置中就要考慮些特點，根據需要將V-Ray的設置進行以下修改：全局開關一照明設備一關閉：默認的燈光與隱藏的燈光；（2系統一渲染塊區域一寬度和高度調zui終出圖應調整打印尺寸；（5環境貼圖一分別點擊全局光與背景后的大寫M，將類型改成“無”；（6圖像采樣器一圖樣采樣器：自適應細分值一反鋸齒過濾器：開啟；（7真實蒙特卡洛采樣器一自適應數量改（8顏色映射器一類型：線性倍增一開啟子像素；間接照明一次引擎一倍增器改為0.8，燈光緩存；發光貼圖一**選項一關閉多過程；燈光緩存一計算參數一細分值待材質基本編輯完成后，在各個材質上點擊右鍵，將各材質指定給相應的圖層。

　　2.3印花貼圖與混合顏色調試如果幫面上要設計一些顏色與花紋的變化，就要進行貼圖，筆者選擇了的紋樣來作為貼圖文件，要注意紋樣的像素要盡量高一些。在材質編輯器中，選擇漆皮，復制材質一次，在折射選項中，單擊顏色項后的“m”，在彈出的對話框的類型―項選擇位圖，單擊右邊貼圖文件中的“m”，選擇的路徑進行應用。

　　選擇需要貼圖的幫面部分，在材質編輯器中，右鍵點擊材質，指定材質給對象，渲染出來后發現圖案花紋有些變形，這是因為貼圖的投影方式使用的是默認的曲面方式。這時需要選定需要貼圖的幫面曲面，在屬性欄把“物件”換成“紋理映射”，勾選顯示**界面，單擊新增，出現通道1，將下方般“選項中的”投影“選擇為平面，再單擊上方的”顯示映射器“，在圖中會出現一個虛線框，如所示，通過2D旋轉與3D縮放命令調整虛線框，就能貼出較為滿意的圖案。

　　用指定材質給對象的方法，可以繼續改變漆皮的顏色，使其在色彩上和諧統一。zui后，在透視圖確定個zui能展現鞋子特色的視角，在V-Ray選項中將輸入尺寸改成打印的尺寸，zui終的渲染效果如所示。

　　3結論與建議3.1結論與認識（1）通過建模軟件Rhho與渲染插件V-Ray的配合使用，能作出效果較為滿意的鞋類三維設計效果圖，全方位展示設計作品的特點與細節。

　　的渲染效果來說，光影更真實，色彩更豐富，層次感更強，在表現力上不亞于高價的鞋類三維專業軟件效果圖。并且Rhho基于NURBS曲面建模的特點使得其兼容性更強。

　　3.2工作建議調出對話框，在設置中將文件屬性中的網格一渲染網格的品質調為“平滑，較慢”或者自定義為更加精確的數值，在視圖窗口就能看到更**精確的曲面。

　　時注意各個視圖上的線條變化，反復調試，避免位置與形狀出現偏差。

　　個重要環節，它直接影響zui終效果。如果對調試出的某一種材質比較滿意，可將其重命名后進行保存，以便在以后的工作中可以直接提取，提高工作效率。