概述

本文详细介绍了三维建模中的变形概念及其应用，包括拉伸、扭曲、剪切、弯曲等多种变形类型。通过具体示例和代码，展示了如何使用不同的变形工具来改变模型的形状和结构，以满足设计需求。变形操作在建筑、产品设计和游戏模型制作等领域有着广泛的应用，能够创造出丰富多彩且复杂的三维模型。

基于三维建模的变形教程 介绍三维建模中的变形概念

变形的定义和作用

三维建模中的变形（Deformation）是指改变三维模型的形状和结构，使其符合特定的设计需求或创意表达。变形操作是三维建模的重要组成部分，通过变形可以实现从简单的拉伸、扭曲到复杂的形状变化，从而制作出更加丰富多彩的模型。

常见的变形类型简介

在三维建模中，常见的变形类型包括：

1. 拉伸变形（Extrusion）：沿指定方向对模型进行拉伸，以增加模型的长度或厚度。
2. 扭曲变形（Twist）：使模型沿特定轴线旋转，改变形状。
3. 剪切变形（Shear）：沿水平或垂直方向进行剪切，使模型产生倾斜和扭曲的效果。
4. 弯曲变形（Bend）：使模型沿着指定的轴线弯曲。
5. 挤压变形（Squash and Stretch）：改变模型的局部形状，使其在特定方向上拉伸或压缩。
6. 波浪变形（Wave）：使模型产生波浪形的曲线效果。
7. 膨胀变形（Inflation）：使模型膨胀或缩小，改变其整体比例。

拉伸变形（Extrusion）

定义：拉伸变形通过将模型沿某一方向拉伸来增加其长度或厚度。该操作通常应用于二维或平面图形，使其转变为三维模型。

作用：拉伸变形广泛应用于建筑、产品设计以及游戏模型制作等领域，可以用来创建复杂的三维结构。

扭曲变形（Twist）

定义：扭曲变形是指让模型在一定范围内旋转，以达到扭曲的效果。

作用：扭曲变形在设计有机物体或流体形态时非常有用，通过控制扭曲的程度和方向，可以创造出自然流畅的形状。

剪切变形（Shear）

定义：剪切变形是指沿水平或垂直方向剪切物体，使其产生倾斜或扭曲的效果。

作用：剪切变形适合于创造具有特殊风格的形状，如倾斜的建筑物或变形的有机体。

弯曲变形（Bend）

定义：弯曲变形是指使模型沿着特定轴线弯曲，以形成曲线或弧形。

作用：弯曲变形常用于创建有机物体的曲线效果，如波浪形状的物体、弯曲的树枝等。

挤压变形（Squash and Stretch）

定义：挤压变形是指改变模型的局部形状，使其在特定方向上拉伸或压缩。

作用：挤压变形可以用来增加模型的动态效果，模拟真实的物理变形，如弹跳球的反弹效果。

波浪变形（Wave）

定义：波浪变形是指让模型产生波动效果，如海浪起伏的形状。

作用：波浪变形常用于模拟波动的环境效果，如海浪、波纹等，增加模型的动态美感。

膨胀变形（Inflation）

定义：膨胀变形是指使模型膨胀或缩小，以改变其整体比例。

作用：膨胀变形可以用来改变模型的大小，以适应不同的设计需求。

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准备过程

选取合适的三维建模软件

选择合适的三维建模软件是进行变形操作的前提。常用的三维建模软件包括Blender、Maya、3ds Max以及SketchUp等。这些软件都支持各种变形操作，但功能和操作方式有所不同。

• Blender：开源的三维建模软件，功能丰富，支持多种变形操作，适合初学者和高级用户。
• Maya：专业级别的三维建模软件，广泛应用于电影和电视行业。
• 3ds Max：主要用于建筑和工业设计，支持复杂的变形操作。
• SketchUp：适合建筑和室内设计，操作简单易学。

创建基本模型

在进行变形操作之前，首先需要创建一个基本模型。可以选择一个简单的几何形状作为起点，如立方体、球体等。创建基本模型的步骤如下：

1. 打开所选的三维建模软件。
2. 选择合适的工具创建基本模型。
3. 调整模型的位置和大小，使其满足变形需求。

例如，在Blender中，可以通过以下步骤创建一个立方体模型：

import bpy

# 删除所有默认对象
bpy.ops.object.select_all(action='SELECT')
bpy.ops.object.delete(use_global=False)

# 创建立方体
bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(size=2, location=(0, 0, 0))

在上述代码中，首先删除默认的立方体对象，然后创建一个新的立方体，并将其大小设置为2，位置设置为(0, 0, 0)。

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理解变形工具

各类变形工具的介绍

在三维建模软件中，变形工具通常位于不同的菜单或对话框中。以下是一些常见的变形工具及其功能：

1. 拉伸工具：用于沿指定方向拉伸模型。
2. 扭曲工具：用于扭曲模型，使其产生旋转效果。
3. 剪切工具：用于沿水平或垂直方向剪切模型。
4. 弯曲工具：用于沿指定轴线弯曲模型。
5. 挤压工具：用于改变模型的局部形状，使其在特定方向上拉伸或压缩。
6. 波浪工具：用于给模型添加波浪效果。
7. 膨胀工具：用于膨胀或缩小模型，改变其整体比例。

例如，在Blender中，可以使用以下代码创建一个拉伸操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 沿X轴拉伸立方体
cube.scale[0] = 2
cube.location[0] = 2

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后调整其X轴的缩放比例和位置，从而实现拉伸效果。

如何在软件中找到变形功能

在不同的三维建模软件中，变形功能的位置可能有所不同。以下是一些常见的变形功能位置：

• Blender：选择对象后，可以在“对象数据属性”面板中找到变形工具，如“拉伸”、“弯曲”、“扭曲”等。
• Maya：在“修改”菜单中选择相应的变形工具，如“拉伸”、“弯曲”、“扭曲”等。
• 3ds Max：在“修改器堆栈”面板中添加相应的变形修改器，如“拉伸”、“弯曲”、“扭曲”等。
• SketchUp：在“工具”菜单中选择“推拉”工具，可以实现拉伸效果。

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实践基本变形

拉伸变形操作详解

拉伸变形是将模型沿某一方向拉伸，以增加其长度或厚度。具体步骤如下：

1. 选择需要变形的对象。
2. 使用拉伸工具，沿指定方向拉伸模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现拉伸操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 沿X轴拉伸立方体
cube.scale[0] = 2
cube.location[0] = 2

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后调整其X轴的缩放比例和位置，从而实现拉伸效果。

扭曲变形操作详解

扭曲变形是使模型在一定范围内旋转，以达到扭曲的效果。具体步骤如下：

1. 选择需要变形的对象。
2. 使用扭曲工具，沿指定轴线扭曲模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现扭曲操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 添加扭曲修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='WAVE')
cube.modifiers['Wave'].use_normal = True
cube.modifiers['Wave'].use_influence = True
cube.modifiers['Wave'].use_x = True
cube.modifiers['Wave'].use_y = True
cube.modifiers['Wave'].use_z = True
cube.modifiers['Wave'].wave_position = 0.5
cube.modifiers['Wave'].bandwidth = 0.5
cube.modifiers['Wave'].amplitude = 0.5

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后添加扭曲修改器，并设置相应的参数，从而实现扭曲效果。

剪切变形操作详解

剪切变形是沿水平或垂直方向剪切模型，使其产生倾斜或扭曲的效果。具体步骤如下：

1. 选择需要变形的对象。
2. 使用剪切工具，沿指定方向剪切模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现剪切操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 添加剪切修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='SHEAR')
cube.modifiers['Shear'].use_normal = True
cube.modifiers['Shear'].use_influence = True
cube.modifiers['Shear'].use_x = True
cube.modifiers['Shear'].use_y = True
cube.modifiers['Shear'].use_z = True
cube.modifiers['Shear'].value = 0.5

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后添加剪切修改器，并设置相应的参数，从而实现剪切效果。

弯曲变形操作详解

弯曲变形是指使模型沿着特定轴线弯曲，以形成曲线或弧形。具体步骤如下：

1. 选择需要变形的对象。
2. 使用弯曲工具，沿指定轴线弯曲模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现弯曲操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 添加弯曲修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='BEND')
cube.modifiers['Bend'].angle = 45
cube.modifiers['Bend'].use_influence = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_x = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_y = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_z = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_rotation = True

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后添加弯曲修改器，并设置相应的参数，从而实现弯曲效果。

挤压变形操作详解

挤压变形是指改变模型的局部形状，使其在特定方向上拉伸或压缩。具体步骤如下：

1. 选择需要变形的对象。
2. 使用挤压工具，沿指定方向挤压模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现挤压操作：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 添加挤压修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='SOLIDIFY')
cube.modifiers['Solidify'].thickness = 0.1
cube.modifiers['Solidify'].use_relative_offset = True
cube.modifiers['Solidify'].offset = 0.5
cube.modifiers['Solidify'].show_on_cage = True

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后添加挤压修改器，并设置相应的参数，从而实现挤压效果。

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进阶变形技巧

结合多种变形效果

在实际建模过程中，往往需要结合多种变形效果来达到复杂的效果。例如，可以先进行拉伸，然后再进行扭曲，或者先进行剪切，然后再进行弯曲等。结合多种变形效果可以创建出更加生动和复杂的模型。

利用变形创造复杂形状

通过灵活运用各种变形工具，可以创造出复杂且独特的形状。例如，可以先使用拉伸变形来创建长条状的模型，然后使用弯曲变形和扭曲变形来改变其形状，最终得到一个具有弯曲和扭曲效果的模型。

例如，在Blender中，可以使用以下代码实现结合多种变形效果：

import bpy

# 选择立方体对象
cube = bpy.context.active_object

# 添加拉伸修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='SOLIDIFY')
cube.modifiers['Solidify'].thickness = 0.1

# 添加扭曲修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='WAVE')
cube.modifiers['Wave'].use_normal = True
cube.modifiers['Wave'].use_influence = True
cube.modifiers['Wave'].use_x = True
cube.modifiers['Wave'].use_y = True
cube.modifiers['Wave'].use_z = True
cube.modifiers['Wave'].wave_position = 0.5
cube.modifiers['Wave'].bandwidth = 0.5
cube.modifiers['Wave'].amplitude = 0.5

# 添加弯曲修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='BEND')
cube.modifiers['Bend'].angle = 45
cube.modifiers['Bend'].use_influence = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_x = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_y = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_z = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_rotation = True

在上述代码中，首先选择立方体对象，然后依次添加拉伸、扭曲和弯曲修改器，并设置相应的参数，从而实现结合多种变形效果。

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练习和应用

常见变形练习项目

为了更好地掌握变形技巧，可以练习以下项目：

1. 基本形状变形：尝试对简单的立方体和球体进行拉伸、扭曲、剪切等变形操作，熟悉各种变形工具。
2. 复杂形状变形：选择一个复杂的三维模型，尝试通过多次变形操作来改变其形状，使其更加生动和自然。
3. 模拟物理效果：通过挤压变形、扭曲变形等操作模拟物理效果，如弹跳球的反弹效果。
4. 环境效果：通过波浪变形和弯曲变形等操作模拟环境效果，如海浪起伏、波纹等。

实际项目中的变形应用案例

在实际项目中，变形操作可以应用于多个方面。例如，在建筑领域，可以使用拉伸变形和弯曲变形来设计建筑物的形状和结构；在产品设计中，可以使用扭曲变形和剪切变形来设计产品的外形和功能；在游戏模型制作中，可以使用挤压变形和膨胀变形来模拟物体的动态效果。

例如，在Blender中，可以设计一个建筑模型，通过拉伸变形和弯曲变形来模拟建筑物的形状和结构：

import bpy

# 创建基础模型
bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(size=1, location=(0, 0, 0))
cube = bpy.context.active_object

# 添加拉伸修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='SOLIDIFY')
cube.modifiers['Solidify'].thickness = 0.1

# 添加弯曲修改器
bpy.ops.object.modifier_add(type='BEND')
cube.modifiers['Bend'].angle = 45
cube.modifiers['Bend'].use_influence = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_x = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_y = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_z = True
cube.modifiers['Bend'].use_axis_rotation = True

在上述代码中，首先创建一个基础立方体模型，然后依次添加拉伸和弯曲修改器，并设置相应的参数，从而实现建筑模型的设计。

通过这些实际项目的案例，可以更好地理解和应用各种变形技巧，提高三维建模的能力。

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通过以上内容，你已经了解了三维建模中的变形概念、基本操作以及进阶技巧，并且学会了如何在实际项目中应用变形技巧。希望这篇文章能帮助你在三维建模领域取得更大的进步！