ACE 的空间

公益建模课堂 / 第 2 课

LESSON 02 / 从做游戏开始学建模

认识坐标和基本体

用纸上的坐标与网页参数,分清尺寸和摆放位置。

这节课做到什么:能解释 X、Y、Z 三个方向、半径与直径,以及一个基本体怎样落在地面上。

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这一课,我们把形状放进一个有方向、有尺寸的空间。先在纸上画地面,再画一支向上的箭头。对于这个项目,竖直向上就是高度增加的方向,角色的脚底约定在地面上。另两个方向位于水平面,用来描述左右和前后。不过镜头换了方向,它们在屏幕上看起来也会改变,所以不能只凭屏幕上的左右来猜坐标。原游戏模型统一使用米作为单位,朝向也有统一约定,大家组合部件时才不会各说各话。接下来做一个很小的计算:一个盒子高一点二米,中心在它的正中间。如果底面要贴住地面,中心就应该离地零点六米。在它上面再叠一个高零点八米的盒子,第二个中心应该离地一点六米。请把这两个位置画出来,暂时不用操作网页里的部件。回到灯塔,把半径从一改到零点五,保持其他参数不变。你会观察到横向尺寸改变;圆的完整直径则是半径的两倍。记住,尺寸描述物体有多大,位置描述它摆在哪里。验收时,检查纸上两个盒子有没有重叠或悬空,能不能解释为什么物体中心放在地面,反而可能埋掉一半。理解这一点,组合模型就更容易了。

这次做游戏,教会了我们什么

Y · 向上X · 左右Z · 前后中心在半高处地面 Y = 0
教学示意图。网页练习里可以旋转观察真实的三维模型。

原游戏模型以米为单位,角色脚底约定为 Y=0,正面朝向 -Z。盒子、圆柱等几何通常围绕自己的中心生成,因此做脚底、塔底定位时,要把部件中心移到合适的高度。

一步一步做

  1. 画出三个方向在纸上画相交的三条箭头,标 X、Y、Z。Y 的正方向向上,X 与 Z 位于水平面。左右与前后要相对于模型坐标理解,镜头转动后不一定仍对应屏幕的左右。
  2. 标出游戏的朝向约定再画一个站着的小人,脚底贴 Y=0,正面箭头标 -Z。记住这只是本项目统一使用的朝向约定,不代表所有软件和模型都这样设置。
  3. 算一个落地的位置纸上假设一个盒子高 1.2 米,几何中心在盒子中间。若盒子底面要落在 Y=0,中心应是 Y=0.6。再叠一个高 0.8 米的盒子,第二个中心应是 1.2+0.4=1.6 米。网页不提供这些部件的位置编辑,本题在纸上完成。
  4. 分清半径和直径灯塔半径先设为 1,再设为 0.5。半径是圆心到边缘的距离,直径是半径的两倍。保留高度 4.2 和屋顶高度 1.1,观察横向尺寸与竖向尺寸分别怎样变化。
  5. 分清尺寸和位置把半径恢复到 1。写下“高度改变部件的竖向尺寸;位置决定部件摆在哪里”。练习页替你安排各部件的位置,调整尺寸时仍要观察接缝是否合理。

动手试一试 · 我的第一座灯塔

点击后才加载 3D。调整比例和颜色,最后下载你制作的练习模型。

拆开,是简单形状组合成自己的小世界

还没有打开 3D,不影响阅读课程。

灯塔参数

本课小练习

在纸上写出两层盒子的中心高度 0.6 和 1.6,画出半径 1、直径 2 的圆,再用一句话解释为什么把物体中心放在 Y=0 可能会让它埋进地面。

做完后,这样检查

  • 两个盒子的底面、顶面和中心高度都标对,没有把中心当作底面。
  • 能说出半径 0.5 对应直径 1。
  • 能区分“改变尺寸”与“改变位置”,知道当前练习只开放前者的一部分参数。

碰到这些问题,先这样改

看到屏幕上向右,就认定那是世界坐标 X 的正方向。先看模型的坐标约定。透视镜头的方向会改变各轴在屏幕上的投影。

高 1.2 的盒子把中心也放到 1.2。先写出底面高度,再加半个盒子高度,得到中心位置。

把半径数值当成模型的完整宽度。圆形截面的直径等于半径乘二;复合模型的屋檐和底座还可能更宽。

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