1.5 對象的軸向固定變換

1.5.1 坐標系

對于視圖中的對象而言，要進行空間變換，首先要考慮的問題就是坐標系。因為不同坐標系將直接影響坐標軸的方位，從而影響空間變換的效果。

下面簡單介紹3ds Max 2018中的各坐標系。

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

Screen（屏幕）坐標系：當不同的視窗被激活時，坐標系的軸發生變化，屏幕坐標系的XY平面始終平行于視窗，而Z軸指向屏幕內。

World（世界）坐標系：不管激活哪個視窗，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，各視窗的坐標系就是世界坐標系。

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

Local（局部）坐標系：局部坐標系指如果多個對象被選中，每一個對象都圍繞自己的坐標軸變換。

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

Grid（刪格）坐標系：指激活柵格的坐標系。當默認主柵格被激活時，柵格坐標系的效果同視圖坐標系一樣。

Working（工作）坐標系：使用工作軸的坐標系。可以隨時使用工作坐標系，無論工作軸處于活動狀態與否。工作軸啟用時，工作坐標系即為默認的坐標系。

Pick（拾取）坐標系：選擇視圖中的對象作為坐標系，使用該對象的局部坐標軸，單擊視圖中的一個對象，該對象名稱出現在參考坐標系顯示框中，并在“拾取”下拉列表中顯示。

1.5.2 沿單一坐標軸移動

在精細建模過程中，往往需要將對象沿某一坐標軸移動，而在其他方向無位移，這時可以使用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，可以在工具欄的空白處右擊，此時彈出快捷菜單，如圖1-19所示。選中的命令即可出現在工具欄中。

創建步驟

（1）在視圖中創建一個長方體，作為沿軸向移動的對象，如圖1-20所示。

（2）打開坐標系列表，選擇世界坐標系，此時所有視窗中的坐標軸都調整方向。

（3）選擇創建好的長方體，單擊工具欄中的Transform Gizmo Y Constraint（變換Gizmo Y軸約束）選項，單擊Select and Move（選擇并移動）圖標，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）在頂視圖中移動對象，對象只能上、下移動，即被約束至Y軸。在前視圖中移動對象，對象不能被移動。

（5）在左視圖中移動對象，對象只能左、右移動，即被約束至Y軸。

（6）在透視圖中移動對象，對象只能前、后移動，即被約束至Y軸。

1.5.3 在特定坐標平面內移動

創建步驟

（1）打開坐標系列表，選擇世界坐標系。此時所有視窗中的坐標軸都調整方向。

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

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

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

（5）在左視圖中移動對象，可以看到對象可以上、下、左、右在YZ平面移動。

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

1.5.4 繞單一坐標軸旋轉

創建步驟

（1）打開坐標系列表，選擇世界坐標系。此時所有視窗中的坐標軸都調整方向。

（2）選擇1.5.2節創建的長方體，單擊工具欄中的Restrict to X（X平面約束）選項，然后單擊Select and Rotate（選擇并旋轉）圖標。此時，各視圖中的X軸線變成黃色，表明移動被約束至X軸。

（3）在頂視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞X軸旋轉，如圖1-22所示。

（4）在前視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞X軸旋轉。

（5）在左視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞X軸旋轉，如圖1-23所示。

（6）在透視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞X軸旋轉，表明對象旋轉被約束至X軸。

1.5.5 繞坐標平面旋轉

創建步驟

（1）打開坐標系列表，選擇世界坐標系。此時所有視窗中的坐標軸都調整方向。

（2）選擇1.5.2節中創建的長方體，單擊工具欄中的Restrict to X（X平面約束）選項，然后單擊Select and Rotate（選擇并旋轉）圖標。此時，各視圖中的XY軸線變成黃色，表明移動被約束至XY軸。

（3）在頂視圖中旋轉對象，可以看到對象能同時繞X軸和Y軸旋轉。

（4）在前視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞X軸旋轉。

（5）在左視圖中旋轉對象，可以看到對象只能繞Y軸旋轉。

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

1.5.6 繞點對象旋轉

在3ds Max 2018進行創作的過程中，有時希望以視圖中的某一點為中心旋轉物體，這就要用到點對象。點對象是一種輔助對象，它不可以被渲染，下面舉例說明如何利用點對象旋轉物體。

創建步驟

（1）單擊Create（創建）命令面板中的Geometry（幾何體）圖標，打開Object Type（對象類型）面板，在視圖中創建一個球體。

（2）單擊Helpers（輔助對象）圖標，打開對象類型選擇Point（點）選項，在視圖適當位置創建一個點對象，如圖1-24所示。

（3）打開坐標系列表，選擇Pick（拾取）坐標系。移動鼠標選擇剛創建的點對象，此時坐標系下拉列表中出現點字樣，說明已經將點對象“點001”設置成了坐標中心。

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

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

1.5.7 多個對象的變換問題

1．以各對象的軸心點為中心

創建步驟

（1）在頂視圖右擊，激活視圖。單擊Create（創建）命令面板中的Geometry（幾何體）圖標，在下拉列表中選擇“標準基本體”打開對象類型，在視圖中分別創建一個茶壺、一個長方體和一個圓柱體，如圖1-25所示。

（2）選中創建的三個對象，單擊工具欄上的Use Pivot Point Center（使用軸點中心）圖標，然后選擇工具欄中的Select and Rotate（選擇并旋轉）圖標。

（3）在透視圖中將光標移到Z軸使之變成黃色，拖動光標旋轉物體，發現各對象均以自己的軸心點為中心旋轉，如圖1-26所示。

2．以選擇集中心為中心

創建步驟

（1）為了對比方便，還是利用前面創建好的茶壺、長方體及圓柱，如圖1-25所示，選中創建的三個對象，單擊工具欄上的Use Pivot Point Center（使用軸點中心）圖標，然后選擇工具欄中的旋轉工具。

（2）在透視圖中將光標移到Z軸使之變成黃色，拖動光標旋轉物體，發現各對象均以選擇集的中心為中心旋轉，如圖1-27所示。

3．以當前坐標系原點為中心

創建步驟

（1）利用前面創建好的茶壺、長方體及圓柱，如圖1-25所示，選中三個對象，單擊工具欄上的Use Transform Coordinate Center（使用變換坐標中心）圖標，然后單擊工具欄中的旋轉工具。

（2）在透視圖中將光標移到Z軸使之變成黃色，拖動光標旋轉物體，發現各對象均以坐標系原點為中心旋轉，如圖1-28所示。