图 3-1 本节目标成果

图 3-1 所示为本节积木基础版的目标成果，是不是很好看呢？阅读完本节你也可以做到，赶快学起来吧！

一.观察一下积木
是不是已经迫不及待地打开软件了呢？不需要这么着急，开始制作之前应该先观察和分析要做的东西。那么如何观察呢？手上有积木是最好的，如果没有，可以在网上找一些不同角度的积木图片来观察，如图 3-2 和图 3-3 所示。

图 3-2 积木（1）

图 3-3 积木（2）

观察物体不仅需要观察外观形状，也需要观察材质和颜色，同时也要想象在三维空间中相应模型会是什么样子的。通过观察可以发现，积木是由一个立方体和一个圆柱构成的，如图 3-4 至图 3-6 所示。任何复杂的模型都能被拆分成简单的几何体，拆分成多个几何体对建模来说会更简单。
分析完成后可以试着在纸上或者图 3-7 所示的手绘区画一下，锻炼自己的三维空间构想能力。对于积木的观察就到这里了，下面正式开始制作。

二.模型制作

基本上制作所有三维作品的第一步都是建模，建模也就是建立三维模型。现实中捏橡皮泥、雕刻等都属于制作模型的方法，
计算机中的建模就是操作点、线、面，使不同位置的点、线、面组合成模型。

首先打开 Blender，中间的这部分区域（见图 3-8）叫作启动画面，然后单击“新建文件”下方的“常规”即可新建一个
常规文件。常规文件也就是默认的文件，如图 3-9 所示（Blender 文件的相关知识见 4.6 节）。 Blender 启动的时候有一个黑
色窗口，这属于正常现象，不可以关闭。

图 3-8 Blender 启动画面

图 3-9 新建的常规文件

默认的常规文件包括 3 个物体：立方体、点光和摄像机。为了学习创建物体，这里先把它们全部删除，按住鼠标左键并拖
动框选这 3 个物体，如图 3-10 所示，然后放开鼠标左键，按 X 键或者 Delete 键，即可删除选中的物体 ( 数字小键盘中的 Del
键不可用于删除 )。

还记得之前的分析吗？积木由立方体和圆柱组成，接下来先添加一个立方体，执行添加 > 网格 > 立方体命令，如图 3-12
所示。该操作默认会创建一个 2m×2m 的立方体 ，创建之后可以看到立方体有黄色外框（不同主题下颜色可能不同），如
图 3-13 所示，这代表立方体处于被选中的状态，同时注意窗口右侧的大纲视图跟添加立方体前相比有什么不同。

图 3-12 添加立方体

图 3-13 模型被选中的状态

在 3D 视图中立方体看起来太小或太大，该怎么办呢？通过滚动鼠标滚轮即可放大和缩小视图，向前滚动鼠标滚轮即可离
立方体更近，向后滚动可以离立方体更远，这个操作叫作缩放视图。注意，这里并不是放大立方体，只是调整观察距离而已。
缩放后如图 3-14 所示，这样就清晰多了。其他关于视图的操作会在步骤 07 和 09 中讲解。

图 3-14 缩放视图后

对比图 3-1 可以发现，目前的立方体太高了，所以需要让它“矮”一点。要想调整模型的高度，就需要把想要修改的模型
切换到编辑模式（目前处于物体模式）。选中立方体（单击即可选中），单击左上角的物体模式，在弹出的下拉列表中选择编
辑模式 ，如图 3-15 所示。

图 3-15 设置物体交互模式

从物体模式切换到编辑模式才能正式开始建模，因为在编辑模式下才能修改模型的点、线、面。物体模式下的模型就像是
一个已烤好待售的面包，已经无法改变它的形状；编辑模式就像“穿越”到面包还处于面团状态的时候，这时可以自由塑造外
形。而使用计算机制作的好处就是可以随意切换到任意状态，就算定了形也可以回炉重造。对比模式切换前后界面的变化可以
看出，编辑模式下左侧的工具栏多了很多工具， 并且模型所有的面都被选中，如图 3-16 所示，被选中的面颜色会不一样，通
过颜色就能够区分出哪些面处于被选中的状态。

图 3-16 进入编辑模式后模型的状态

要移动模型的点、线、面，首先单击工具栏中的移动工具 ，然后切换到面选择模式 （要操作面就必须切换到面选择
模式，点、线同理），单击选择顶面， 按住蓝色的箭头（也就是 z 轴）往上或者往下拖动，就可以把选中的面沿着 z 轴移动，
操作过程如图 3-17 所示。拖动的距离参考图 3-1，降低高度后的效果如图 3-18 所示。

图 3-17 调整立方体的高度

图 3-18 降低高度后的效果

容易出现的问题：没有看到左侧的工具栏

解决方法：在英文输入法状态下按 T 键，或者单击左上角“视图”菜单里的“工具栏”。

如果模型有点偏，想要把它居中，该怎么做呢？按住 Shift 键和鼠标中键不放，然后拖动鼠标平移视图（平移视图时鼠标指针需要保持在 3D 视图中）以使模型居中，如图 3-19 所示。物体模式和编辑模式操作视图的方式一样。

图 3-19 平移视图后

如果没有鼠标中键，可以在立方体右侧的手形图标（即“移动视图”按钮，见图 3-20）上按住鼠标左键拖动，同样可以平移视图。

图 3-20 移动视图按钮

立方体有了，需要新建一个圆柱吗？不需要 , 我们可以直接在立方体的基础上制作圆柱。在编辑模式下，执行选择 > 全部
命令，选中全部的面（见图 3-21），执行边 > 细分命令（见图 3-22），单击左下角的“细分”即可展开参数（见图 3-23），
详见 4.4 节。
细分之后立方体表面多了一些线 , 就像被刀切过一样， 模型由 6 个面变成了 24 个面。

图 3-21 选择全部的面

图 3-22 细分立方体

图 3-23 细分参数

执行大部分操作后，界面左下角都会出现一个框，展开即可修改参数。执行一次别的操作，这个框就会消失，可以按 F9键调出此框。

知识点：什么是细分？
使用细分工具可以将边和面切开，添加新的顶点，并细分对应的面。它通过将边和面切割为更小的单元来增加模型的细节，可以理解为“切而不断”。

为了检查是否所有面都被成功细分，我们可以从不同的视角去观察。Blender 中旋转视图的方法是按住鼠标中键不放，然后拖动鼠标。了解视图的基本操作后可以自己多加练习（视图操作只能在蓝色框的 3D 视图中完成，如图 3-24 所示）。

如果不习惯使用鼠标中键，按住右上角的轴向小部件拖动也可旋转视图，如图 3-25 所示。 

确保细分完成后，接下来制作圆柱的底部，需要用到内插面功能。首先切换到面选择模式 ，然后单击移动工具并且选择顶面的 4 个面（按住 Shift 键可以多选，单击选中的面可以取消选择），执行面 > 内插面命令，左右移动鼠标即可设置内插面的宽度，全部操作如图 3-26 和图 3-27 所示。也可以单击左下角的“内插面”展开参数，手动修改宽度等参数，如图 3-28 所示。
数值类参数不一定要跟本书一样，操作和流程一样即可。

图 3-26 选中顶面

图 3-27 内插面

执行“内插面”命令之后，模型顶面又多了几个面，现在顶面总共有 12 个面，中间的 4 个面就是圆柱的底部。现在这 4个面还是方形的，需要使用 LoopTools 插件把这 4 个面“变圆”。确保中间 4 个面被选中，在 3D 视图内的任何地方右击打开快捷菜单，执行 LoopTools> 圆环命令，如图 3-29 所示。执行后效果如图 3-30 所示。

图 3-28 内插面参数

图 3-29 圆环命令

图 3-30 执行后

执行“圆环”命令后顶面中间部分看起来不是那么方了，但是也并没有变成圆形，为什么它是圆柱的底座呢？答案之后
会揭晓。

容易出现的问题

内插面和图 3-28 不同，看上去是 4 个面单独内插了。
解决方法：检查内插面的参数，不要勾选“各面”！

知识点：什么是内插面？

内插面操作可在选中的面（只有面可以内插）外轮廓保持不变的情况下，向其内部插入新的面。用更通俗的话来说，就是把原本的面缩小，在缩小的面外面增加一圈面。内插面效果类似于柜门和相框，如图 3-31 和图 3-32 所示。内插前后对比如图 3-33 所示，可以看到内插出来的面和原来的面 4 个角都有线段连接，而不是单纯的两个方形。这跟三维模型的标准有关，本书后面会介绍相关内容。
内插面跟大部分操作一样也有很多参数，勾选“外插”之后，会由内插改为向外插入（与内插同理，只是方向不同）。在有多个面的时候勾选“各面”参数会对每一个面单独内插，而不是整体内插，这非常容易引起问题，一定要注意。 内插面很常用，需要熟练掌握。

可以看到当前模型虽然点、线、面的数量产生了变化，顶部的平面形状更复杂了，但是模型整体的外形仍然是一个立方体。
因为之前所有的操作都发生在模型表面，要改变模型的外形，就需要移动点，或者创建新的点、线、面。
“挤出”是最常用的能够改变模型外形的建模操作之一，上一步的操作就是为挤出做准备。要把顶部内插的面挤出， 首先
应确保要挤出的面处于选中状态。单击左侧工具栏中的挤出选区工具 ，选中的面上方会出现一个黄色底的黑色十字手柄，
按住手柄向上拖动即可挤出圆柱，操作方法如图 3-34 所示，挤出后的效果如图 3-35 所示。

图 3-34 挤出圆柱

图 3-35 挤出后的效果

知识点：什么是挤出？

挤出操作可以用在点、线、面 3 种几何元素上，但主要用于面的挤出。挤出面的时候会把挤出来的所有新的点连接成面，挤出的面与原本的面中间是空的，不会有支撑，如图 3-36 所示。
通俗来说，挤出就是把平面变成立体的有厚度的状态。如同折纸，一张平整的纸可以折叠出很多立体的形状。挤出是“凭空变出厚度”的，只要是模型的面都可以挤出，如图 3-37 所示。挤出是建模中最常用的操作之一，多用于创建模型的大体形状，需要熟练掌握。

做到这一步，积木模型已经初具雏形，但是新建文件之后，还没有保存过文件，所以接下来保存一下文件。执行文件 > 保存命令，选择要保存到的位置，新建一个文件夹专门存放文件（这一步也可以在计算机的文件管理器中完成），然后输入文件夹的名称；创建文件夹后双击进入，输入要保存的文件的名称（如“积木基础版”，扩展名 .blend 不用输入），单击“保存工程文件”按钮。操作过程如图 3-38 所示。

图 3-38 保存文件

为什么要保存文件呢？因为如果不保存文件，现在所看到的模型将在关闭Blender之后消失。保存文件后，如果要再次打开，则执行文件 > 打开命令，进入文件所在的文件夹 ，选中要打开的文件 ，单击“打开”按钮。操作过程如图 3-39 所示（在第 4步双击文件也可直接打开）。
保存文件非常重要！ 在执行比较重要的操作时一定要保存文件。若已经保存过文件，直接按快捷键 Ctrl+S 即可保存文件，Blender 顶部的标题栏上会显示当前文件所在的路径。

图 3-39 打开文件

现在圆柱的基础模型完成了，对比图 3-1 可以看出，目标成果图中的模型更加圆润，而当前的积木模型则是棱角分明的，所以接下来要把模型变圆润。
首先制作顶部最大的圆角，切换到边选择模式，单击移动工具 ，选择圆柱顶部外轮廓的一圈边线，为此单击选择一条边，然后按住 Shift 键不放继续单击选择更多的边，直到选中 8 条边。注意，此时统计信息中显示 8/80，如图 3-40 所示，这代表选中了 80 条边中的 8 条。接着单击倒角工具 ，选中的边线上出现了黄色手柄，按住手柄不放左右拖动，即可调整倒角的宽度，放开即可完成倒角操作。操作过程如图 3-40 和图 3-41 所示，具体参数如图 3-42 所示。

图 3-40 选择边

图 3-41 倒角

图 3-42 倒角参数

知识点：什么是倒角？

倒角的英文是 Bevel，直译过来其实是斜角的意思，由此可以看出倒角功能是用来创建斜角或圆角的。生活中少有完全尖锐的直角，基本都是圆角，尤其是使用了一段时间的物体，边缘会有磨损，如图 3-43 所示。为了让模型的边角更加真实，就需要用到倒角功能。
倒角一般都是把直角变成圆角，但是随着技术的进步，倒角的功能越来越多，出现了许多特殊的倒角，如图 3-44 所示。不仅对边可以倒角，对点也可以倒角，只是对点倒角的应用场景较少。

现在虽然顶部有了圆角，但是整体还是很尖锐，所以要给整个模型都添加倒角。顶部倒角用的是手动的方式，这一步将使用更加方便的方式制作倒角。首先选中模型，切换到物体模式 （这一步非必须，回到物体模式是为了方便观察模型），如图 3-45 所示；然后单击右侧属性栏中的“修改器属性”按钮 ，单击添加修改器，单击倒角 ，如图 3-46 所示；修改“数量”和“段数”两个参数，如图 3-47 所示。这样就给整个模型添加上了倒角效果。 如果找不到“修改器属性”按钮，可以在属性栏的侧栏中滚动鼠标滚轮。

图 3-47 倒角修改器参数

手动倒角和倒角修改器同样都能实现倒角，它们之间有什么区别呢？手动倒角是一次性的，没有修改机会，可以说是永久性的倒
角；而使用倒角修改器时可以随时调整倒角的参数，觉得倒角太大可以调整数量，觉得不够平滑可以调整段数，随时都可以调整。
既然倒角修改器这么方便，为什么还要手动倒角呢？简单来说，就是倒角修改器不方便给不同的地方倒角，而手动就相对灵活一些。倒角对建模来说是最重要的操作之一，关于倒角后文会深入讲解。

知识点：什么是修改器？
修改器可以以一种非破坏的方式去临时地执行一些操作。修改器并不是 Blender 独有的概念，很多软件中都存在修改器。简单来说，就是修改器可以随时更改参数，也可以直接删除。例如添加了一个倒角修改器，做到后面觉得倒角太小了，就可以修改倒角修改器的参数。如果是手动执行的倒角操作，就没有机会再修改了。这就好比一个人是光头，给他添加一个发型修改器，就可以给他添加头发，并且可以随时修改发型；修改器可以有多个，再添加一个体重修改器，就可以同时修改发型和体重；修改器是随时可以移除的，移除发型修改器后，这个人就会变回光头状态。
修改器的优点已经很明显了，它可以在模型原有的状态下添加一些效果。但是修改器数量多了之后会让计算机的负担变重，有可能会导致软件卡顿；修改器的顺序不正确也容易引起很多问题。综上所述，修改器也应适当使用。修改器的种类很多，不只是可以做建模相关的操作，本书后文会介绍不同修改器的使用方法。

现在倒角的工作全部完成，模型的边角都已经变成圆角了，但是顶部的圆柱体部分仍然是八边形的状态。要把八边形变成圆形，还需要一个表面细分修改器。先单击添加修改器，然后单击表面细分 ，操作如图 3-48 所示。注意观察添加表面细分修改器后点、线、面数量的变化，如图 3-49 所示，“视图层级”可以改为 2。

添加表面细分修改器后，模型似乎光滑了不少，但还是没有变成圆柱，这是之前的倒角修改器的参数导致的。在修改器属性中，向上滑动鼠标滚轮，找到之前添加的倒角修改器，把“角度”改成 45°，如图 3-50 所示，模型顶部立马就变成了圆柱体（如果角度是 30°时顶部就已经是圆柱体了，就没有必要跟笔者一样修改成 45°）。
为什么会出现这一情况呢？这就跟模型的布线，也就是点、线、面的分布有关系了。注意观察当前模型在倒角角度分别为45°和 30°时线有什么不同，如图 3-51 所示（未开启表面细分修改器）。当角度为 45°时，绿色框中垂直的线从 5 根变成了 1 根，这是因为当倒角修改器的“角度”为 45°时没有对圆柱体垂直部分倒角，读者在阅读本书深入学习之后就会理解其中的原理。

知识点：什么是表面细分？

表面细分修改器通过把模型分割成更小的面来让模型变得更光滑。Blender 中表面细分有两种类型，如图 3-52 所示。使用 Catmull-Clark 时，不仅模型会被分割，而且会通过计算得出点的新位置，让模型形成曲面；使用简单型时，只会对模型进行分割，而不会把模型表面变成曲面。两种类型对比如图 3-53 所示。
表面细分跟步骤 08 的细分都会对模型进行细分，但不同的是表面细分是针对整个模型的，不能局部使用，并且表面细分主要用于让模型表面变成曲面。
表面细分后模型的面数会比细分前增长好几倍，当模型面数多的时候不方便建模，而使用修改器只需要编辑少量的面就可以了。模型面数越多，占用的计算机内存也会越多，暂时关闭修改器可以解决这一问题。

此时模型已经非常接近图 3-1 中的样子了，但还是不够平滑，这时还需要进行最后的平滑操作。确保模型处于选中状态，在 3D 视图中的任意地方右击打开物体上下文菜单，单击“平滑着色”，如图 3-54 所示；在属性栏中单击“物体数据属性”按钮 ，展开“法向”，勾选“自动光滑”，如图 3-55 所示，可以看出模型立刻变得光滑了。“平滑着色”和“自动光滑”一般都是组合使用的，但有的情况不适合使用“自动光滑”，如果勾选“自动光滑”后模型变得非常奇怪，就取消勾选。

平滑着色、自动光滑和之前表面细分的光滑有什么不同呢？表面细分修改器的光滑是增加了模型的点、线、面，并且调整了点的位置，是实实在在地修改了模型的外形；而平滑着色和自动光滑只是修改了模型法线的方向，让模型看起来不同，就像是给模型“打了蜡”，而没有改变模型的形状。法线的方向简称法向，是模型非常重要的概念。

最终的成果图如下所示：

成果图