3.2 扩展基本体
扩展基本体是3ds Max 2018中复杂几何体的集合，可用来创建更多复杂的三维对象，比如胶囊、油罐、纺锤体、异面体、环形结和棱柱等。后面主要介绍每种类型的扩展基本体及其参数。如图3-41所示为3ds Max 2018提供的扩展基本体。
图3-41 扩展基本体
3.2.1 异面体
形状示例
Hedra（异面体）可通过几个系列的多面体生成复杂对象，异面体的形状示例如图3-42所示。
图3-42 异面体的形状示例
创建步骤
（1）单击File（文件）菜单，选择Reset（重置）命令，重置设定系统。
（2）单击Create（创建）图标
，单击Geometry（几何体）图标
，打开Standard Primitives（标准基本体）下拉列表，选择Extended Primitives（扩展基本体），打开扩展基本体创建面板。Object Type（对象类型）面板下列出了可以创建的各种扩展基本体按钮，如图3-43所示。
图3-43 “扩展基本体”参数面板
（3）单击“异面体”（Hedra）按钮，在任意视图（这里在透视图）中单击并拖动鼠标以定义异面体的半径，释放鼠标即可完成异面体的创建，如图3-44所示。
图3-44 创建完成的异面体
（4）单击Modify（修改）图标
进入修改面板。异面体的“参数”面板如图3-45所示。下面详解异面体的常见参数。
图3-45 异面体的“参数”面板
参详数解
Family（系列）：该参数区用于选择要创建的多面体的类型。3ds Max 2018提供了Tetra（四面体）、Cube/Octa（立方体／八面体）、Dodec/Icos（十二面体／二十面体）、Star1（星形1）、Star2（星形2）五种类型。这几种类型的效果标示如图3-46所示。
图3-46 五种多面体类型标示图
Family Parameters（系列参数）：该参数区提供了P和Q两个参数。P和Q将以最简单的形式在顶点和面之间来回更改几何体。可能值的范围为0.0~1.0；P值和Q值的组合总计可以等于或小于1.0；如果将P或Q设置为1.0，则会超出范围限制，其他值将自动设置为0.0；在P和Q为0时会出现中点。系列参数的效果标示如图3-47所示。
图3-47 系列参数的效果标示图
Axis Scaling（轴向比率）：多面体可以拥有多达三种多面体的面，如三角形、矩形或五角形。这些面可以是规则的，也可以是不规则的。如果多面体只有一种或两种面，则只有一个或两个轴向比率参数处于活动状态。不活动的参数不起作用。P、Q、R就是控制多面体一个面反射的轴，实际上，这些字段具有将其对应面推进或推出的效果。
Vertices（顶点）：决定多面体每个面的内部几何体。Basic（基点）表示面的细分不能超过最小值；Center（中心）表示通过在中心放置另一个顶点（其中边是从每个中心点到面角）来细分每个面；Center & Sides（中心和边）通过在中心放置另一个顶点（其中边是从每个中心点到面角，以及到每个边的中心）来细分每个面。
提示：
Center（中心）和Center & Sides（中心和边）会增加对象中的顶点数，因此增加面数。这些参数不可设置动画。
3.2.2 环形结
形状示例
Torus Knot（环形结）可以通过在正常平面中围绕三维曲线绘制二维曲线来创建复杂或带结的环形。三维曲线（称为“基础曲线”）既可以是圆形，也可以是环形结。环形结的形状示例如图3-48所示。
图3-48 环形结的形状示例
创建步骤
（1）打开扩展基本体创建面板，单击“环形结”按钮。
（2）在任意视图中单击并拖动鼠标，定义环形结的大小，至合适位置后释放鼠标。
（3）移动鼠标可定义半径，最后单击即可完成环形结的创建。
参详数解
要对环形结的参数进行设置，可将其选中，单击Modify（修改）图标
进入修改面板，环形结的“参数”面板如图3-49所示。下面详解环形结的主要参数。
图3-49 环形结的“参数”面板
Base Curve（基础曲线）：提供影响环形结横截面的参数。
Knot（结）、Circle（圆）：使用Knot（结）时，环形将基于其他各种参数自身交织。如果使用Circle（圆），基础曲线是圆形，在其默认设置中保留“扭曲数”和“偏心率”这样的参数，则会产生标准环形。两种基础曲线的标示如图3-50所示。
图3-50 两种基础曲线的标示图
Radius（半径）：设置基础曲线的半径。
P、Q：描述上、下（P）和围绕中心（Q）的缠绕数值，只有在选中Knot（结）时才处于活动状态，P、Q的标示如图3-51所示。
图3-51 P、Q的标示图
Warp Count（扭曲数）：设置曲线周期星形中的点数，只有在选中Circle（圆形）时才处于活动状态。
Warp Height（扭曲高度）：设置指定为基础曲线半径百分比的“点”的高度。扭曲数和扭曲高度的标示如图3-52所示。
图3-52 扭曲数和扭曲高度的标示图
Cross Section（横截面）：提供影响环形结横截面的参数。
Radius（半径）：设置横截面的半径。
Eccentricity（偏心率）：设置横截面主轴与副轴的比率。值为“1.0”将提供圆形横截面，其他值将创建椭圆形横截面。偏心率的标示如图3-53所示。
图3-53 偏心率的标示图
Twist（扭曲）：设置横截面围绕基础曲线扭曲的次数。扭曲的标示如图3-54所示。
图3-54 扭曲的标示图
Lumps（块）：设置环形结中的凸出数量。该参数只有在Lumps Height（块高度）值大于0时才能看到效果。
Lumps Height（块高度）：设置块的高度，作为横截面半径的百分比。注意，Lumps（块）值必须大于0才能看到该参数的效果。块和块高度的标示如图3-55所示。
图3-55 块和块高度的标示图
Lumps Offset（块偏移）：设置块起点的偏移，以度数来测量。该值的作用是围绕环形设置块的动画。
3.2.3 切角长方体
形状示例
Chamfer Box（切角长方体）可以创建具有倒角或圆形边的长方体。切角长方体的形状示例如图3-56所示。
图3-56 切角长方体的形状示例图
创建步骤
（1）打开扩展基本体创建面板，单击“切角长方体”按钮。
（2）在任意视图中单击并拖动鼠标，定义切角长方体底部的对角线角点，释放鼠标。
提示：
按住Ctrl键可将底部约束为方形。
（3）移动鼠标以确定长方体的高度，至适当高度后单击。
（4）对角移动鼠标可定义圆角或倒角的高度，最后单击完成切角长方体的创建。
参详数解
要对切角长方体的参数进行设置，可将其选中，单击Modify（修改）图标
进入修改面板，切角长方体的“参数”面板如图3-57所示。下面详解切角长方体的主要参数。
图3-57 切角长方体“参数”面板
Fillet（圆角）：切开切角长方体的边，值越大切角长方体边上的圆角越精细。
Fillet Segs（圆角分段）：设置长方体圆角边时的分段数。添加圆角分段将增加圆形边。圆角和圆角分段标示如图3-58所示。
图3-58 圆角和圆角分段标示图
3.2.4 切角圆柱体
形状示例
Chamfer Cyel（切角圆柱体）可以创建具有倒角或圆形封口边的圆柱体。切角圆柱体的创建方法和参数都比较简单，这里仅给出其形状示例及“参数”面板，如图3-59和图3-60所示。
图3-59 切角圆柱体的形状示例
图3-60 切角圆柱体的“参数”面板
3.2.5 油罐
形状示例
Oiltank（油罐）可以创建带有凸面封口的圆柱体。油罐的形状示例如图3-61所示。
图3-61 油罐的形状示例
创建步骤
（1）打开扩展基本体创建面板，单击“油罐”按钮。
（2）在任意视图中单击并拖动鼠标，定义油罐底部的半径，释放鼠标。
（3）移动鼠标以定义油罐的高度，至适当高度后单击确定。
（4）对角移动鼠标可定义油罐的高度，最后单击完成油罐的创建。
参详数解
要对油罐的参数进行设置，可将其选中，单击Modify（修改）图标
进入修改面板，油罐的“参数”面板如图3-62所示。下面详解油罐的主要参数。
图3-62 油罐的“参数”面板
Cap Height（封口高度）：凸面封口的高度，最小值是半径设置值的2.5%。若高度设置的绝对值小于2倍半径设置，在这种情况下，封口高度不能超过高度设置绝对值的1/2，否则最大值是半径设置。封口高度标示如图3-63所示。
图3-63 封口高度标示图
Overall（总体）、Centers（中心）：决定“高度”值指定的内容。“总体”是对象的总体高度。“中心”是圆柱体中部的高度，不包括其凸面封口。总体和中心标示如图3-64所示。
图3-64 总体和中心标示图
Blend（混合）：设置值大于0时将在封口的边缘创建倒角。
3.2.6 胶囊
形状示例
Capsule（胶囊）可以创建带有半球状封口的圆柱体。胶囊的创建方法和参数与油罐类似，这里仅给出其形状示例及“参数”面板，如图3-65和图3-66所示。
图3-65 胶囊的形状示例
图3-66 胶囊的“参数”面板
3.2.7 纺锤体
形状示例
Spindle（纺锤体）可以创建带有圆锥形封口的圆柱体。纺锤体的创建方法和参数与油罐类似，这里仅给出其形状示例及“参数”面板，如图3-67和图3-68所示。
图3-67 纺锤体的形状示例
图3-68 纺锤体的“参数”面板
3.2.8 L形挤出体和C形挤出体
形状示例
L-Ext（L形挤出体）、C-Ext（C形挤出体）可以分别创建挤出的L形、C形对象。这两种几何体的创建方法和参数都比较简单，这里仅给出其形状示例，如图3-69和图3-70所示。
图3-69 L形挤出体的形状示例
图3-70 C形挤出体的形状示例
3.2.9 球棱柱
形状示例
Gengon（球棱柱）利用可选的圆角面边创建挤出的规则面多边形。其创建方法和参数都比较简单，这里仅给出其形状示例及“参数”面板，如图3-71和图3-72所示。
图3-71 球棱柱的形状示例
图3-72 球棱柱的“参数”面板
3.2.10 环形波
形状示例
Ringwave（环形波）可以创建一个环形，可选项是不规则内部和外部边，它的图形可以设置为动画，也可以设置环形波对象增长动画，还可以使用关键帧来设置所有数字为动画。环形波的形状示例如图3-73所示。
图3-73 环形波的形状示例
创建步骤
（1）打开扩展基本体创建面板，单击“环形波”按钮。
（2）在任意视图中单击并拖动鼠标，定义环形波的外半径，释放鼠标。
（3）将鼠标移回环形中心以设置环形内半径，单击可以创建环形波对象。
参详数解
要对环形波的参数进行设置，可将其选中，单击Modify（修改）图标
进入修改面板，环形波的“参数”面板如图3-74所示。下面详解环形波的主要参数。
图3-74 环形波的“参数”面板
Ringwave Size（环形波大小）：使用这些设置来更改环形波基本参数。
Radius（半径）：设置圆环形波的外半径。
Radial Segs（径向分段）：沿半径方向设置内外曲面之间的分段数目。
Ring Width（环形宽度）：设置环形宽度，从外半径向内测量。半径、径向分段以及环形宽度标示如图3-75所示。
图3-75 半径、径向分段以及环形宽度标示图
Sides（边数）：对内、外和末端（封口）曲面沿圆周方向设置分段数目。
Height（高度）：沿主轴设置环形波的高度。设置高度后的环形波如图3-76所示。
图3-76 设置高度后的环形波
Height Segs（高度分段）：沿高度方向设置分段数目。
Ringwave Timing（环形波计时）区域：在环形波从零增加到其最大尺寸时，使用这些环形波动画的设置。
No Growth（无增长）：设置一个静态环形波，它在“开始时间”显示，在“结束时间”消失。
Grow and Stay（增长并保持）：设置单个增长周期。环形波在“开始时间”开始增长，并在“开始时间”以及“增长时间”处达到最大尺寸。
Cyclic Growth（循环增长）：环形波从“开始时间”到“增长时间”以及从“增长时间”到“结束时间”间重复增长。
提示：
如果设置“开始时间”为0，“增长时间”为25，保留“结束时间”默认值100，并选择“循环增长”，则在动画期间，环形波将从零增长到其最大尺寸4次。
Start Time（开始时间）：如果选择“增长并保持”或“循环增长”，则环形波出现帧数并开始增长。
Grow Time（增长时间）：从“开始时间”环形波达到其最大尺寸所需帧数。“增长时间”仅在选中“增长并保持”或“循环增长”时可用。
End Time（结束时间）：环形波消失的帧数。
Out Edge Breakup（外边波折）区域：使用这些设置来更改环形波外部边的形状。
On（启用）：启用外部边上的波峰。仅启用此选项时，此组中的参数处于活动状态。默认设置为禁用状态。
Major Cycles（主周期数）：设置围绕外部边的主波数目。
Width Flux（宽度光通量）：设置主波的大小，以调整宽度的百分比表示。
主周期数和宽度波动标示如图3-77所示。
图3-77 主周期数和宽度波动标示图
Crawl Time（爬行时间）：设置每一主波绕环形波外周长移动一周所需帧数。
Minor Cycles（次周期数）：在每一主周期中设置随机尺寸小波的数目。次周期数标示如图3-78所示。
图3-78 次周期数标示图
Width Flux（宽度光通量）：设置小波的平均大小，以调整宽度的百分比表示。
Crawl Time（爬行时间）：设置每一小波绕其主波移动一周所需帧数。
Inner Edge Breakup（内边波折）区域：使用这些设置来更改环形波内部边的形状。其参数与外部波折区域参数相同，此处不再赘述。
3.2.11 软管
形状示例
Hose（软管）对象是一个能连接两个对象的弹性对象，因而能反映这两个对象的运动。它类似于弹簧，但不具备动力学属性。可以指定软管的总直径和长度、圈数以及线的直径和形状。可以利用可选的圆角面边创建挤出的规则面多边形。软管形状示例如图3-79所示。
图3-79 软管的形状示例
创建步骤
本例将模拟形状示例中摩托车减震器效果。上、下杆背向运动时，中间的软管被拉伸；上、下杆相对运动时，中间的软管被挤压。
（1）打开扩展基本体创建面板，单击“软管”按钮。
（2）在顶视图中单击并拖动鼠标，定义软管的半径，释放鼠标。
（3）移动鼠标以定义软管的长度，单击完成软管对象的创建，透视图中软管效果如图3-80所示。
图3-80 创建完成的软管
（4）单击Extended Primitives（扩展基本体）下拉列表，选择Standard Primitives（标准基本体），打开标准基本体创建面板。在顶视图中创建一个圆柱体，利用移动、对齐工具，调整位置如图3-81所示。
图3-81 创建圆柱体
（5）单击工具栏上的Select and Move（选择并移动）图标
，按住Shift键，在前视图中沿Y轴向上移动圆柱体，在弹出的对话框中单击OK（确定）按钮，如图3-82所示。调整圆柱体的位置，如图3-83所示。
图3-82 复制对话框
图3-83 复制出上面杆
提示：
在调整对象空间位置的过程中，可利用Zoom Extents All（最大化显示所有视图）图标
随时调整视图，以使对象全部可见。
（6）单击工具栏上的Select Object（选择对象）图标
，选中软管，单击Modify（修改）图标
进入“修改”面板。
（7）单击Hose Parameters（软管参数）面板下的Bound to Object Pivots（绑定到对象轴）选项，再单击Pick Top Object（拾取顶部对象）选项，在任意视图中单击软管上方的圆柱体。
（8）单击Pick Bottom Object（拾取底部对象）选项，在任意视图中单击软管下方的圆柱体，软管绑定过程如图3-84所示。
图3-84 软管绑定过程
（9）将Pick Top Object（拾取顶部对象）和Pick Bottom Object（拾取底部对象）下方的Tension（张力）值均设为0，将软管绑定到上下杆，如图3-85所示。
图3-85 绑定到上下杆的软管
（10）可以看出，绑定后的软管与上面杆的位置不对，这是因为上面圆柱体的轴心在上面杆所致，现在进行调整。选中上面圆柱体，单击Hierarchy（层次）图标
，单击Affect Pivot Only（仅影响轴）选项。此时，可以清楚看到调整前圆柱体的轴心位置，如图3-86所示。
图3-86 调整前的轴心位置
（11）单击工具栏上的Select and Move（选择并移动）图标
，在前视图中沿Y轴向下移动轴心位置到圆柱体的下表面，调整后的轴位置如图3-87所示。再次单击Affect Pivot Only（仅影响轴）按钮，退出轴变换，透视图中效果如图3-88所示。
图3-87 调整后的轴位置
图3-88 调整轴后的绑定效果
提示：
圆柱体的轴心在上表面还是在下表面，取决于创建时高度的正负和空间位置，读者可根据具体情况进行调节。
（12）软管已被正确绑定在上下杆了，上下背向移动两个圆柱体，中间软管将被拉伸。上下相对移动两个圆柱体，中间的软管被挤压。如图3-89所示为几种软管随杆移动效果。
图3-89 绑定在杆上的软管随杆移动效果
参详数解
通过上面创建步骤的学习，读者已经接触了部分软管参数，下面在参数区给出常用参数的意义，并详解软管的主要参数。
（1）End Point Method（端点方法）、Binding Objects（绑定对象）、Free Hose Parameters（自由软管参数）区域如图3-90所示。
图3-90 “软管参数”面板
Free Hose（自由软管）：如果只是将软管作为一个简单的对象，而不绑定到其他对象，则选择此选项。
Bound to Object Pivots（绑定到对象轴）：如果使用“绑定对象”组中的选项将软管绑定到两个对象，则选择此选项。
Tension（张力）：确定当软管靠近底部（顶部）对象时顶部（底部）对象附近的软管曲线的张力。
Height（高度）：设置软管未绑定时的垂直高度或长度，不一定等于软管的实际长度。仅当选择Free Hose（自由软管）时，此选项才可用。高度标示如图3-91所示。
图3-91 高度标示图
（2）Common Hose Parameters（公用软管参数）区域可以设置软管起始位置、结束位置、周期数、直径等参数。“公用软管参数”面板如图3-92所示。
图3-92 “公用软管参数”面板
Flex Section Enable（启用柔体截面）：如果启用，则可以为软管的中心柔体截面设置以下4个参数。如果禁用，则软管的直径沿软管长度不变。默认为启用状态。
Start（起始位置）：从软管的始端到柔体截面开始处占软管长度的百分比。默认情况下，软管的始端指对象轴出现的一端。默认设置为10%。
End（结束位置）：从软管的末端到柔体截面结束处占软管长度的百分比。默认情况下，软管的末端指与对象轴出现相反的一端。默认设置为90%。
Cycles（周期数）：设置软管折曲部分的褶皱数量，默认为5。起始位置、结束位置及周期数标示如图3-93所示。
图3-93 起始位置、结束位置及周期数标示图
Diameter（直径）：设置软管对象弯折时的剖面放缩量，在–50~500之间取值，默认为–20。正值表示软管弯曲时剖面直径扩大；负值表示软管弯曲时剖面直径缩小。直径标示如图3-94所示。
图3-94 直径标示图
（3）Hose Shape（软管形状）区域如图3-95所示，利用该区域的参数，可以设置软管截面为不同形状。
图3-95 “软管形状”参数面板
Round Hose（圆形软管）：设置软管为圆形的横截面，该选项为默认设置。
Rectangular Hose（长方形软管）：设置软管为矩形的横截面，可指定不同的宽度、深度、圆角等参数。
D-Section Hose（D截面软管）：与长方形软管类似，但一个边呈圆形，形成D形状的横截面。三种形状的软管标示如图3-96所示。
图3-96 三种形状的软管标示图
3.2.12 棱柱
形状示例
Prism（棱柱）可创建带有独立分段面的三面棱柱，其创建方法和参数都比较简单，这里仅给出棱柱的形状示例及“参数”面板，如图3-97和图3-98所示。
图3-97 棱柱的形状示例
图3-98 棱柱的“参数”面板