2.3 编辑多边形
编辑多边形，顾名思义就是多边形的基本体创建的模型不能实现我们想要的结果，此时就需要对多边形的基本体建模进行编辑。在Maya中，对模型进行编辑的工具进行了归类，其中基本多边形工具归类为【网格】和【编辑网格】，使用这些工具对模型进行更好的编辑，下面将详细向读者介绍。
2.3.1 移除构成元素
在多变形建模过程中，我们经常需要删除多余的构成元素来简化模型，在创建完一个多边形对象后，进入边或者面编辑状态，选中要删除的边或面，按Backspace键或者Delete键即可将其删除，在删除顶点时要使用【可编辑网格】下的【删除边/顶点】命令才能将其删除。下面我们来看一下具体操作。
首先在视图中创建一个长方体，将长、宽、高的分段都设置为3，适当调整大小，如图2-13所示。
图2-13 创建长方体
按照前面讲的方法进入长方体的顶点编辑状态，选中顶面上的一个顶点，先在状态栏左端的下拉列表中选择【编辑网格】模式，然后在菜单栏中单击【删除边/顶点】命令，将其删除，如图2-14所示。
图2-14 删除顶点
进入边编辑状态，选择顶面上的一条边，按键盘上的Delete键将其删除，如图2-15所示。
图2-15 删除边
注意
在删除边以后，边上多余的顶点并没有被删除，这些多余的顶点会影响贴图和最终模型的光滑，所以最好再回到顶点编辑状态将其删除，当我们删除多余的顶点时可以直接使用Delete键。
进入面编辑状态，选择顶部的一个面，按Delete键将其删除，删除面后会看到多边形变成一个开放的模型，如图2-16所示。
图2-16 删除面
2.3.2 多边形布尔运算
在Maya 2016中，布尔运算是一种比较实用和直观的建模方法，它使一个对象作用于另一个对象，作用的方式有三种，即【并集】、【差集】和【交际】。多边形布尔运算和NURBS布尔运算的概念是一样的，只是操作方法有所不同。下面我们来看一下多边形布尔运算的具体操作。
首先在视图中创建一个半径为8的球体和一个半径为5、高度为10的圆锥体，调整它们的位置，如图2-17所示。
图2-17 创建模型
同时选择两个对象，然后执行【网格】｜【布尔】｜【并集】命令，这时注意在四视图中观察，圆锥体和圆柱体已经结合成了一个物体，如图2-18所示。
图2-18 并集运算
在进行布尔运算之后，Maya会保留运算历史，我们还可以对参与运算的原始物体进行操作。进入通道盒，在【输入】选项下可以看到构造历史，单击polyCone1选项将其展开，并将【半径】值改为8，观察模型的变化，如图2-19所示。
图2-19 更改历史
提示
除了在通道盒中修改构造历史外，还可以在大纲中进行操作，执行【窗口】｜【大纲视图】命令，打开大纲，这里的Pcon3就是布尔运算后的物体。
按快捷键Z返回布尔运算之前，同时选中两个物体，然后执行【网格】｜【布尔】｜【差集】命令，这时圆锥物体被运算掉，球体上出现一个洞，如图2-20所示。
图2-20 差集运算
按快捷键Z返回布尔运算之前，同时选中两个物体，然后执行【网格】｜【布尔】｜【交集】命令，观察相交运算的结果，如图2-21所示。
图2-21 交集运算
Maya的布尔运算是十分强大的，可以进行多次运算而不会出错。按快捷键Z返回相减运算，然后在视图中创建一个长方体，适当调整其大小和位置，如图2-22所示。
图2-22 创建长方体
同时选中长方体和布尔运算物体，然后再执行【网格】｜【布尔】｜【差集】命令，如图2-23所示。
图2-23 多次运算
2.3.3 结合多边形
在多边形建模中，我们可以使用【结合】工具将两个或两个以上的对象合并成一个对象。注意，这里的【结合】要和【合并】的概念区分开来，【结合】并不是真正意义上的无缝结合，它只是把两个或多个对象集合成一个对象，而【合并】是将物体合并成一个物体并自动焊接。
在使用合并操作时，要确保合并对象的法线一致，如果法线不一致，可以使用【法线】｜【反向】命令进行纠正，否则，在映射纹理贴图的时候会出错。下面我们来讲解该工具的一些用法。
首先，在视图中创建一个圆柱体，使用快捷键Ctrl＋D复制一个，并移动到另一侧，如图2-24所示。
图2-24 创建并复制对象
同时选中两个对象，执行【网格】｜【结合】命令。这时它们就变成了一个对象，如图2-25所示。
图2-25 结合后
注意
在合并之后，对象的坐标轴可能不在对象的中心上，这时可以执行【修改】｜【居中枢轴】命令，将坐标轴移动到对象中心。
2.3.4 优化多边形
【减少】可以优化复杂的模型。在影视制作中一个复杂的模型，例如角色，经常用在不同的景别，在特写镜头中我们需要精度较高的模型，而在远镜头中用精度低的模型一样可以达到想要的效果，这时我们就需要优化模型的精度来提高渲染速度。下面我们使用简单的操作来介绍【减少】的使用。
在视图中创建一个平面物体，在通道盒中将【细分宽度】和【高度细分数】都设置为10，如图2-26所示。
图2-26 创建平面
执行【网格】｜【减少】命令，打开一个对话框，如图2-27所示，在这里可以通过设置【减少方法】的值来设置减少面的数量。下面分别对【减少选项】对话框中的各项参数进行介绍。
图2-27 【减少选项】对话框
1．三角化
执行【网格】｜【三角化】后，简化后的面全部由三角面构成，否则，如果原来的模型是由四边面构成，则会保留部分四边面。
2．减少方法（简化百分比）
设置参数减少多边形的百分比，默认值是50%，值越大，多边形精简得越厉害。
3．三角形限制
设置该参数靠近0，简化多变形时Maya将尽量保持原来模型的形状，但可能产生尖锐不规则的三角形，这样的三角形将很难被编辑；设置该参数靠近1，简化多变形时Maya将尽量生成规则的等边三角面，但简化后的形状可能和原来的有差距。
4．保持原始
启用该复选框，Maya会自动复制一个模型，对复制的模型进行简化出来，如图2-28所示。
图2-28 保持原始
5.UV边界
启用该复选框，可以在精简多边形的同时，尽量保持其UV纹理方式。
6．颜色边界
启用该复选框，可以在精简多边形的同时，尽量保持顶点颜色的信息。
2.3.5 平滑多边形
多边形建模中的【平滑】是使用率比较高的命令，它通过细分来光滑多边形。它的使用方法也很简单，选择要光滑的模型，然后执行【网格】｜【平滑】命令即可，如图2-29中的头部模型光滑前后的对比。
图2-29 头部的光滑
执行【网格】｜【平滑】命令，会弹出如图2-30所示的对话框。在该对话框中有几个比较重要的参数，下面进行一一介绍。
图2-30 【平滑选项】对话框
1．添加分段
在该选项下有两个单选按钮，其中【指数】细分方式可以将模型网格全部拓扑成为四边面，而【线性】细分方式会产生部分三角面。
2．分段级别
该参数控制多边形对象平滑程度和细分面数目。该参数越高，对象就越平滑，细分面也就越多。最大值为4。如图2-31所示是不同细分级别的不同网格密度。
图2-31 不同细分级别的不同网格密度
3．连续性
该参数值也可以控制模型的平滑程度，当值为0时，面与面之间的转折连接都是线性的，比较硬；当值为1时，面与面之间的转折连接、转折都比较圆滑。
4．平滑UV
启用该复选框，在光滑细分模型时，模型的UV将一同被光滑。
提示
Maya中还有一种平滑模型的方式——【平均化顶点】，选择模型，执行【网格】｜【平均化顶点】命令即可对模型进行平滑，这种方式不会改变模型的拓扑结构，也不会增加面数，可以生成良好的UV分布，但平滑的效果不理想，模型会变形。
技巧
在对象面编辑状态下，选择一部分面，执行【网格】｜【平滑】命令，可以只光滑模型的一部分，这个方法在制作大的场景中经常用到，以节约渲染时间。
2.3.6 三角化和四边形化
在多边形建模中三角面和四边面的应用比较广泛，三角化面有助于提高渲染结果，尤其是对于含有较多非平面的模型。在游戏建模中，为了提高交互速度，都会使用较少的面来表现更多的细节，这时三角面就显得非常重要。
三角化的操作方法是：选中要进行三角化的模型，然后执行【网格】｜【三角化】命令即可，如图2-32所示是三角化前后的效果。
图2-32 三角化模型
四边化是减少多边形面的一种方法，可以使模型中的三角形面转换为四边形面。在默认情况下，Maya创建的多边形模型都是以四边面存在的。当我们从其他三维软件导入模型时很可能是以三角面的形式存在，这时我们可以执行【网格】｜【四边形化】命令来纠正，如图2-33所示。
图2-33 四边形化面
选中要四边化的模型，执行【网格】｜【四边形化】命令，可以打开【四边形化面选项】对话框，如图2-34所示。下面我们对【四边形化面选项】对话框中的参数的含义进行介绍。
图2-34 【四边形化面选项】对话框
角度阈值：该值用来设定转换四边面的极限参数，当【角度阈值】的值为0时，只有共面的三角面被转化。当值为180时，表示所有相邻三角形都可能被转换为四边形面。如图2-35所示是角度阈值为10的转换结果。该值的下面有四个复选框。
图2-35 角度阈值为10的转换结果
（1）保持面组边界：当禁用该复选框时，面组的边界可能被修改。
（2）保持硬边：该复选框启用时，可以保留多边形物体中的硬边；禁用该复选框时，两个三角形面之间的硬边可能被删除。
（3）保持纹理边界：禁用该复选框时，纹理贴图边界可能被修改。
（4）世界空间坐标：该复选框启用时，【角度阈值】项的参数是处在世界坐标系中的两个相邻三角形面法线之间的角度；关闭该复选框时，【角度阈值】项的参数是处在局部坐标系中的两个相邻三角形面法线之间的角度。
2.3.7 镜像多边形和镜像剪切
在创建两边对称模型的时候，例如家具、人物等，我们只需创建一半就可以，然后使用【镜像几何体】命令镜像复制出另一半模型并合并成一个完整的模型。下面我们看一下【镜像几何体】工具的应用。
在视图中创建一个圆环对象，然后进入到面编辑状态，在顶视图中框选一半的面将其删除，如图2-36所示。
图2-36 删除面
回到对象编辑状态，执行【网格】｜【镜像几何体】命令，这时会弹出一个对话框，如图2-37所示。
图2-37 【镜像选项】对话框
在该对话框中选中【-X】单选按钮，其他使用默认值，然后单击【镜像】按钮，就得到了一个完整的圆环，而且中间的接缝也被焊接在了一起，我们可以进入到顶点编辑状态进行查看，如图2-38所示。
图2-38 镜像后
【镜像选项】对话框中的各参数的含义解释如下。
1．镜像方向
选择镜像的方向，有【+X】、【-X】、【+Y】、【-Y】、【+Z】、【-Z】，默认方向是【+X】，如图2-39所示是不同轴向上的镜像效果。
图2-39 不同轴向上的镜像效果
2．原始合并
启用该复选框，在镜像多边形的同时，把复制的多边形和原始的多边形对象合并在一起。
3．合并顶点
选中该单选按钮可以合并相邻的顶点。
4．连接边界边
选中该单选按钮，可以连接原始多边形和镜像多边形的边界，得到一个封闭的对象。
在某些情况下，我们可能需要剪切掉物体的一部分并镜像，这时就可以使用另外一个镜像命令——【镜像剪切】。下面来看一下它的具体操作。
在视图中创建一个边数为6的圆锥体，使用旋转工具调整其角度和位置，如图2-40所示。
图2-40 创建圆锥体
执行【网格】｜【镜像切割】命令，这时会弹出一个对话框，使用默认值，单击【应用】按钮，这时视图中会出现一个剪切平面和操作手柄，我们可以通过移动、旋转、缩放、剪切平面来调整镜像物体，如图2-41所示。
图2-41 镜像剪切
2.3.8 多边形雕刻工具
在前面讲过，我们可以通过移动和旋转顶点来改变对象的形状。在Maya 2016中，提供了一个非常有用的工具——【雕刻几何体工具】。该工具是以绘画的方式对多边形顶点进行操作，这种方式非常直观方便，很适合创建山地等模型，如图2-42所示。
图2-42 使用雕刻工具
雕刻工具的操作方法也很简单，选择要雕刻的多边形模型，进入其顶点编辑状态，并选中顶点，然后执行【曲面】｜【雕刻几何体工具】命令即可对模型进行雕刻。执行【曲面】｜【雕刻几何体工具】命令，可以打开【雕刻设置】面板，该面板中的参数和曲面雕刻工具中的一样，在这里就不再赘述了，如图2-43所示。
图2-43 【雕刻设置】面板
2.3.9 创建多边形工具
【创建多边形】是非常实用的命令，我们经常使用它来创建特定的多边形或者用来描出多边形的轮廓。它的操作方法也很简单，先执行【网格工具】｜【创建多边形】命令，然后在前视图或者其他视图单击即可开始创建，按Enter键完成操作，如图2-44所示是创建完成的一个多边形轮廓。
图2-44 创建多边形轮廓
执行【网格工具】｜【创建多边形工具】命令，在通道盒处会打开创建多边形的设置面板，如图2-45所示。这里有两个重要的参数分别介绍如下。
图2-45 创建多边形的设置框
1．分段
该数值可以设置分段数目，分段的点沿多边形的边进行分部。例如设置分段数目为3，则在创建的时候每个多边形边都将分成三段，如图2-46所示。
图2-46 分段
2．限制点数
启用该复选框，可以在【将点数限制为】的后面设置所创建多边形点的数目，当设置的点等于该数目时，Maya会自动关闭多边形来结束创建。
技巧
使用创建多边形工具还可以创建带有洞的多变形，例如创建一个星形，在创建完成时，先不要按Enter键，按下Ctrl键，可以在星形的内部继续创建，然后再按Enter键，就可以创建带洞的多边形，如图2-47所示。
图2-47 创建带洞的多边形