1.5 對(duì)象的軸向固定變換

1.5.1 坐標(biāo)系

對(duì)于視圖中的對(duì)象而言，要進(jìn)行空間變換，首先要考慮的問題就是坐標(biāo)系。因?yàn)椴煌鴺?biāo)系將直接影響坐標(biāo)軸的方位，從而影響空間變換的效果。

下面簡(jiǎn)單介紹3ds Max 2018中的各坐標(biāo)系。

View（視圖）坐標(biāo)系：這是3ds Max 2018中最常用的坐標(biāo)系，也是系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)的坐標(biāo)系。在正交視窗中使用視圖坐標(biāo)系，在類似透視圖這樣的非正交視窗中使用世界坐標(biāo)系。

Screen（屏幕）坐標(biāo)系：當(dāng)不同的視窗被激活時(shí)，坐標(biāo)系的軸發(fā)生變化，屏幕坐標(biāo)系的XY平面始終平行于視窗，而Z軸指向屏幕內(nèi)。

World（世界）坐標(biāo)系：不管激活哪個(gè)視窗，X、Y、Z軸固定不變，XY平面總是平行于頂視圖，Z軸則垂直于頂視圖向上。在3ds Max 2018中，各視窗的坐標(biāo)系就是世界坐標(biāo)系。

Parent（父對(duì)象）坐標(biāo)系：父對(duì)象坐標(biāo)系是選定對(duì)象的局部坐標(biāo)系。如果對(duì)象不是一個(gè)被鏈接的子對(duì)象，那么父對(duì)象坐標(biāo)系的效果與世界坐標(biāo)系一樣。

Local（局部）坐標(biāo)系：局部坐標(biāo)系指如果多個(gè)對(duì)象被選中，每一個(gè)對(duì)象都圍繞自己的坐標(biāo)軸變換。

Gimbal（萬向）坐標(biāo)系：萬向坐標(biāo)系與X、Y、Z旋轉(zhuǎn)控制器一同使用。它與局部坐標(biāo)系類似，但其三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸相互之間不一定垂直。

Grid（刪格）坐標(biāo)系：指激活柵格的坐標(biāo)系。當(dāng)默認(rèn)主柵格被激活時(shí)，柵格坐標(biāo)系的效果同視圖坐標(biāo)系一樣。

Working（工作）坐標(biāo)系：使用工作軸的坐標(biāo)系。可以隨時(shí)使用工作坐標(biāo)系，無論工作軸處于活動(dòng)狀態(tài)與否。工作軸啟用時(shí)，工作坐標(biāo)系即為默認(rèn)的坐標(biāo)系。

Pick（拾取）坐標(biāo)系：選擇視圖中的對(duì)象作為坐標(biāo)系，使用該對(duì)象的局部坐標(biāo)軸，單擊視圖中的一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象名稱出現(xiàn)在參考坐標(biāo)系顯示框中，并在“拾取”下拉列表中顯示。

1.5.2 沿單一坐標(biāo)軸移動(dòng)

在精細(xì)建模過程中，往往需要將對(duì)象沿某一坐標(biāo)軸移動(dòng)，而在其他方向無位移，這時(shí)可以使用3ds Max 2018提供的軸向約束工具，如圖1-18所示。需要說明的是，如果工具欄中沒有軸向約束圖標(biāo)，可以在工具欄的空白處右擊，此時(shí)彈出快捷菜單，如圖1-19所示。選中的命令即可出現(xiàn)在工具欄中。

創(chuàng)建步驟

（1）在視圖中創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)方體，作為沿軸向移動(dòng)的對(duì)象，如圖1-20所示。

（2）打開坐標(biāo)系列表，選擇世界坐標(biāo)系，此時(shí)所有視窗中的坐標(biāo)軸都調(diào)整方向。

（3）選擇創(chuàng)建好的長(zhǎng)方體，單擊工具欄中的Transform Gizmo Y Constraint（變換Gizmo Y軸約束）選項(xiàng)，單擊Select and Move（選擇并移動(dòng)）圖標(biāo)，各視圖中的Y軸線變成黃色，表明約束至Y軸生效，如圖1-21所示。

（4）在頂視圖中移動(dòng)對(duì)象，對(duì)象只能上、下移動(dòng)，即被約束至Y軸。在前視圖中移動(dòng)對(duì)象，對(duì)象不能被移動(dòng)。

（5）在左視圖中移動(dòng)對(duì)象，對(duì)象只能左、右移動(dòng)，即被約束至Y軸。

（6）在透視圖中移動(dòng)對(duì)象，對(duì)象只能前、后移動(dòng)，即被約束至Y軸。

1.5.3 在特定坐標(biāo)平面內(nèi)移動(dòng)

創(chuàng)建步驟

（1）打開坐標(biāo)系列表，選擇世界坐標(biāo)系。此時(shí)所有視窗中的坐標(biāo)軸都調(diào)整方向。

（2）選擇1.5.2節(jié)中創(chuàng)建的長(zhǎng)方體，單擊工具欄中的Restrict to YZ（YZ平面約束）選項(xiàng)，單擊Select and Move（選擇并移動(dòng)）圖標(biāo)，各視圖中的YZ軸線變成黃色，表明移動(dòng)被約束至YZ軸。

（3）在頂視圖中移動(dòng)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能上、下沿Y軸移動(dòng)，即移動(dòng)被約束至YZ平面。

（4）在前視圖中移動(dòng)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能上、下沿Z軸移動(dòng)，即移動(dòng)被約束至YZ平面。

（5）在左視圖中移動(dòng)對(duì)象，可以看到對(duì)象可以上、下、左、右在YZ平面移動(dòng)。

（6）在透視圖中移動(dòng)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能上、下、前、后移動(dòng)，而不能左、右移動(dòng)，表明對(duì)象被約束至YZ平面。

1.5.4 繞單一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)

創(chuàng)建步驟

（1）打開坐標(biāo)系列表，選擇世界坐標(biāo)系。此時(shí)所有視窗中的坐標(biāo)軸都調(diào)整方向。

（2）選擇1.5.2節(jié)創(chuàng)建的長(zhǎng)方體，單擊工具欄中的Restrict to X（X平面約束）選項(xiàng)，然后單擊Select and Rotate（選擇并旋轉(zhuǎn)）圖標(biāo)。此時(shí)，各視圖中的X軸線變成黃色，表明移動(dòng)被約束至X軸。

（3）在頂視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸旋轉(zhuǎn)，如圖1-22所示。

（4）在前視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸旋轉(zhuǎn)。

（5）在左視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸旋轉(zhuǎn)，如圖1-23所示。

（6）在透視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸旋轉(zhuǎn)，表明對(duì)象旋轉(zhuǎn)被約束至X軸。

1.5.5 繞坐標(biāo)平面旋轉(zhuǎn)

創(chuàng)建步驟

（1）打開坐標(biāo)系列表，選擇世界坐標(biāo)系。此時(shí)所有視窗中的坐標(biāo)軸都調(diào)整方向。

（2）選擇1.5.2節(jié)中創(chuàng)建的長(zhǎng)方體，單擊工具欄中的Restrict to X（X平面約束）選項(xiàng)，然后單擊Select and Rotate（選擇并旋轉(zhuǎn)）圖標(biāo)。此時(shí)，各視圖中的XY軸線變成黃色，表明移動(dòng)被約束至XY軸。

（3）在頂視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象能同時(shí)繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)。

（4）在前視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸旋轉(zhuǎn)。

（5）在左視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞Y軸旋轉(zhuǎn)。

（6）在透視圖中旋轉(zhuǎn)對(duì)象，可以看到對(duì)象只能繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)，表明對(duì)象旋轉(zhuǎn)被約束至XY平面。

1.5.6 繞點(diǎn)對(duì)象旋轉(zhuǎn)

在3ds Max 2018進(jìn)行創(chuàng)作的過程中，有時(shí)希望以視圖中的某一點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)物體，這就要用到點(diǎn)對(duì)象。點(diǎn)對(duì)象是一種輔助對(duì)象，它不可以被渲染，下面舉例說明如何利用點(diǎn)對(duì)象旋轉(zhuǎn)物體。

創(chuàng)建步驟

（1）單擊Create（創(chuàng)建）命令面板中的Geometry（幾何體）圖標(biāo)，打開Object Type（對(duì)象類型）面板，在視圖中創(chuàng)建一個(gè)球體。

（2）單擊Helpers（輔助對(duì)象）圖標(biāo)，打開對(duì)象類型選擇Point（點(diǎn)）選項(xiàng)，在視圖適當(dāng)位置創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)對(duì)象，如圖1-24所示。

（3）打開坐標(biāo)系列表，選擇Pick（拾取）坐標(biāo)系。移動(dòng)鼠標(biāo)選擇剛創(chuàng)建的點(diǎn)對(duì)象，此時(shí)坐標(biāo)系下拉列表中出現(xiàn)點(diǎn)字樣，說明已經(jīng)將點(diǎn)對(duì)象“點(diǎn)001”設(shè)置成了坐標(biāo)中心。

（4）選擇已創(chuàng)建的球體，單擊工具欄中的Select and Rotate（選擇并旋轉(zhuǎn)）圖標(biāo)，選擇工具欄上的Restrict to Y（Y軸約束）選項(xiàng)，在各視圖中旋轉(zhuǎn)球體，可以看到球體只能沿著點(diǎn)對(duì)象的Y軸旋轉(zhuǎn)。

（5）選擇工具欄上的Restrict to XY（XY平面約束）選項(xiàng)，在各視圖中旋轉(zhuǎn)球體，可以看到在頂視圖中，只能沿著點(diǎn)對(duì)象的X軸旋轉(zhuǎn)。在前視圖中，可以沿著點(diǎn)對(duì)象的X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)；在左視圖中，只能沿著點(diǎn)對(duì)象的Y軸旋轉(zhuǎn)；在透視圖中，可以沿著點(diǎn)對(duì)象的X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)。

1.5.7 多個(gè)對(duì)象的變換問題

1．以各對(duì)象的軸心點(diǎn)為中心

創(chuàng)建步驟

（1）在頂視圖右擊，激活視圖。單擊Create（創(chuàng)建）命令面板中的Geometry（幾何體）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“標(biāo)準(zhǔn)基本體”打開對(duì)象類型，在視圖中分別創(chuàng)建一個(gè)茶壺、一個(gè)長(zhǎng)方體和一個(gè)圓柱體，如圖1-25所示。

（2）選中創(chuàng)建的三個(gè)對(duì)象，單擊工具欄上的Use Pivot Point Center（使用軸點(diǎn)中心）圖標(biāo)，然后選擇工具欄中的Select and Rotate（選擇并旋轉(zhuǎn)）圖標(biāo)。

（3）在透視圖中將光標(biāo)移到Z軸使之變成黃色，拖動(dòng)光標(biāo)旋轉(zhuǎn)物體，發(fā)現(xiàn)各對(duì)象均以自己的軸心點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)，如圖1-26所示。

2．以選擇集中心為中心

創(chuàng)建步驟

（1）為了對(duì)比方便，還是利用前面創(chuàng)建好的茶壺、長(zhǎng)方體及圓柱，如圖1-25所示，選中創(chuàng)建的三個(gè)對(duì)象，單擊工具欄上的Use Pivot Point Center（使用軸點(diǎn)中心）圖標(biāo)，然后選擇工具欄中的旋轉(zhuǎn)工具。

（2）在透視圖中將光標(biāo)移到Z軸使之變成黃色，拖動(dòng)光標(biāo)旋轉(zhuǎn)物體，發(fā)現(xiàn)各對(duì)象均以選擇集的中心為中心旋轉(zhuǎn)，如圖1-27所示。

3．以當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心

創(chuàng)建步驟

（1）利用前面創(chuàng)建好的茶壺、長(zhǎng)方體及圓柱，如圖1-25所示，選中三個(gè)對(duì)象，單擊工具欄上的Use Transform Coordinate Center（使用變換坐標(biāo)中心）圖標(biāo)，然后單擊工具欄中的旋轉(zhuǎn)工具。

（2）在透視圖中將光標(biāo)移到Z軸使之變成黃色，拖動(dòng)光標(biāo)旋轉(zhuǎn)物體，發(fā)現(xiàn)各對(duì)象均以坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)，如圖1-28所示。