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摘要：本文主要是利用3D-MAX软件对单级离心泵进行建模。用命令面板中的建模工具以及修改命令对模型进行创建和局部的修改。建立材质库，编辑材质，将材质赋予到对应模型。
关键词：3D-MAX 建模 渲染 虚拟现实
一、制作前的准备工作
1. 数据的收集与整理。
2. 确定单级离心泵的树状层次结构。
二、单级离心泵的创建过程
以上面单级离心泵树状层次结构图为基础，遵循由上到下，由局部到整体，由里到外的原则，进行几何模型的创建。
1. 叶轮的模型构建
打开3DS Max后，首先设置系统单位。点击菜单栏中自定义按钮，选择单位设置，将公制更改为毫米；然后单击系统单位设置比例，同样改为毫米。
1.1创建内轴。由于内轴是一个面内凹的管状体，属于不规则的几何体，利用“放样”的方法实现。
a） 创建一个半径50高200的圆柱体。
b） 将圆柱体转化为可编辑多边形。在修改面板的多边形级别下选择“挤出”命令，挤出厚度为15[1]。
c） 创建一个半径70高200的圆柱体。将圆柱体与上步骤中创建的圆柱体利用对齐工具进行在x、y、z轴的中心对齐。完成后进行两圆柱体的步尔差级运算。便得到了叶轮的内轴。如图1-3。
1.2创建夹叶板
a） 在顶视图制作3种大小的圆形，分别为外圆夹页板大小的圆形、中心镂空圆形、镂空小圆形。
b） 选择最大的圆形，转化为可编辑样条线，用附加命令附加所有的圆形。完成后选择修改器的挤出命令，挤出厚度为5。
1.3创建叶扇
a） 根据上步骤中所建的夹板，在顶视图中从小圆的边缘到大圆的边缘创建一条线，转化为可编辑样条线。在修改面板中选择样条线级别下的轮廓级别，将轮廓设为5[2]。选择样条线的顶点级别，适当调整各顶点的位置，使它接近叶扇的轮廓。
b） 完成后，选择修改器中的挤出命令，将线挤出，挤出厚度为64，便得到了单片叶扇。
c） 由于叶扇是围着中心轴钧匀分布的，因此用阵列工具中的旋转，在层次面板中调节单片叶扇的仅影响轴，利用对齐工具关闭仅影响轴按钮。后利用阵列，设置单片叶扇在Z轴上进行360的总旋转，旋转次数为5。这样便得到了一个完整的叶扇。
1.4将上步骤的各图进行组合，便得到了一个完整的叶轮。
2. 泵盖的模型构建
2.1创建泵盖底
a） 打开3DS MAX，然后在图形级别下选择创建矩形。创建一个长720宽480、一个长600宽100、两个长200宽80的矩形，并将后面的三个小矩形的中心分别平均置于外矩形的x对称轴上。
b） 泵盖的边缘曲线，线条的形状可以通过添加顶点并转化为Bezier角点，利用控制手柄调整顶点位置来实现改变[3]。
c） 对于内部长方形的联通同样可以用添加顶点的方式，再删除不需要得线段即可。
d） 图形优化完成后。选择修改面板下的“挤出”命令，挤出的厚度为30，已达到镂空效果。
2.2创建泵盖上壳
a） 在前视图中分别创建一条线，形状符合泵盖边缘曲线结构，在修改器中选择“车削”，方向沿Y轴。
b） 完成后与上一步骤中完成的泵盖底部组合在一起。
2.3对泵盖上壳的进一步优化。在顶视图创建一个高为30的立方体，长和宽自定义（能覆盖原来的底）。
a） 选中上步中所创建的车削体，与所创建的长方体进行布尔差集运算，删除一半车削体，剩余的另一半即泵盖的初步外壳。
b） 由于泵盖的里面是镂空的，复制上一步骤中完成的外壳并在三个方向上等比缩放，将原外壳与缩放后的外壳进行布尔即可。
2.4添加泵盖中其它部件
a） 铁杆的创建。在前视图和顶视图中分别创建一条铁杆轮廓线和一个大小适中的圆形，选择所创建的线，利用放样命令，拾取创建的圆形，即一侧铁杆。
b） 螺丝，便是六边形柱体和一个圆柱体的组合，这里不在叙述。将以上所创建各个图形放置到相应的位置，便得到了一个完整的泵盖。
3. 轴承部件的构建
3.1轴承轮廓样条线的勾勒与挤出
a） 在前视图中创建一个半径为210的圆形，将圆形转化为可编辑样条线，并进行优化，同时，在图形两侧用创建线命令勾勒出轴承外沿的形状。
b） 将改变后的圆形和外沿进行不同程度的挤出，并在前视图中创建一个半径为100的八边的圆柱体并将它放置在中间图形的中部位置。
3.2轴承内部凹槽。凹槽的情况联想到“减法准则”使用布尔运算来实现。
a） 在前视图创建一个半径100高800（大于轴承厚度）的六边圆柱体和一个半径30高80的六边圆柱体。
b） 利用对齐工具使大圆柱体在z，y轴上对齐小圆柱体的轴心，在x轴上的最大值对齐小圆柱体的最小值。利用布尔运算将大小圆柱体进行修改。
3.3其它剩余的部分为螺丝，将以上所有部分进行组合，完成轴承的构建。
三、单级泵模型的合并渲染
使用V-Ray渲染器插件进行渲染。整个单级泵共有三部分颜色：油漆绿、金属白和塑料青[4]。在选择材质球赋予时，油漆绿设置为红：83，绿：152，蓝：99；塑料青设置为红：152，绿：249，蓝：223；金属白都设置为203，同时还要调节 “漫反射”与“反射”参数以及环境背景达到需要的效果，在材质编辑后对其单帧渲染输出。
参考文献
[1]张帆，李岭等.3d max 基础与实例教程[M].北京：化学工业出版社，2008
[2]王平.校园三维GIS“数字校园”信息系统的设计与实现[D].青岛山东科技大学，2005
[3]王克伟，杨帆.3ds max 8 完全自学手册[M].北京：中国林业出版社，2006：7-63
[4]黄心渊.3DS MAX R4 标准教程.北京.人民邮电出版社，2011
关键词：3D-MAX 建模 渲染 虚拟现实
一、制作前的准备工作
1. 数据的收集与整理。
2. 确定单级离心泵的树状层次结构。
二、单级离心泵的创建过程
以上面单级离心泵树状层次结构图为基础，遵循由上到下，由局部到整体，由里到外的原则，进行几何模型的创建。
1. 叶轮的模型构建
打开3DS Max后，首先设置系统单位。点击菜单栏中自定义按钮，选择单位设置，将公制更改为毫米；然后单击系统单位设置比例，同样改为毫米。
1.1创建内轴。由于内轴是一个面内凹的管状体，属于不规则的几何体，利用“放样”的方法实现。
a） 创建一个半径50高200的圆柱体。
b） 将圆柱体转化为可编辑多边形。在修改面板的多边形级别下选择“挤出”命令，挤出厚度为15[1]。
c） 创建一个半径70高200的圆柱体。将圆柱体与上步骤中创建的圆柱体利用对齐工具进行在x、y、z轴的中心对齐。完成后进行两圆柱体的步尔差级运算。便得到了叶轮的内轴。如图1-3。
1.2创建夹叶板
a） 在顶视图制作3种大小的圆形，分别为外圆夹页板大小的圆形、中心镂空圆形、镂空小圆形。
b） 选择最大的圆形，转化为可编辑样条线，用附加命令附加所有的圆形。完成后选择修改器的挤出命令，挤出厚度为5。
1.3创建叶扇
a） 根据上步骤中所建的夹板，在顶视图中从小圆的边缘到大圆的边缘创建一条线，转化为可编辑样条线。在修改面板中选择样条线级别下的轮廓级别，将轮廓设为5[2]。选择样条线的顶点级别，适当调整各顶点的位置，使它接近叶扇的轮廓。
b） 完成后，选择修改器中的挤出命令，将线挤出，挤出厚度为64，便得到了单片叶扇。
c） 由于叶扇是围着中心轴钧匀分布的，因此用阵列工具中的旋转，在层次面板中调节单片叶扇的仅影响轴，利用对齐工具关闭仅影响轴按钮。后利用阵列，设置单片叶扇在Z轴上进行360的总旋转，旋转次数为5。这样便得到了一个完整的叶扇。
1.4将上步骤的各图进行组合，便得到了一个完整的叶轮。
2. 泵盖的模型构建
2.1创建泵盖底
a） 打开3DS MAX，然后在图形级别下选择创建矩形。创建一个长720宽480、一个长600宽100、两个长200宽80的矩形，并将后面的三个小矩形的中心分别平均置于外矩形的x对称轴上。
b） 泵盖的边缘曲线，线条的形状可以通过添加顶点并转化为Bezier角点，利用控制手柄调整顶点位置来实现改变[3]。
c） 对于内部长方形的联通同样可以用添加顶点的方式，再删除不需要得线段即可。
d） 图形优化完成后。选择修改面板下的“挤出”命令，挤出的厚度为30，已达到镂空效果。
2.2创建泵盖上壳
a） 在前视图中分别创建一条线，形状符合泵盖边缘曲线结构，在修改器中选择“车削”，方向沿Y轴。
b） 完成后与上一步骤中完成的泵盖底部组合在一起。
2.3对泵盖上壳的进一步优化。在顶视图创建一个高为30的立方体，长和宽自定义（能覆盖原来的底）。
a） 选中上步中所创建的车削体，与所创建的长方体进行布尔差集运算，删除一半车削体，剩余的另一半即泵盖的初步外壳。
b） 由于泵盖的里面是镂空的，复制上一步骤中完成的外壳并在三个方向上等比缩放，将原外壳与缩放后的外壳进行布尔即可。
2.4添加泵盖中其它部件
a） 铁杆的创建。在前视图和顶视图中分别创建一条铁杆轮廓线和一个大小适中的圆形，选择所创建的线，利用放样命令，拾取创建的圆形，即一侧铁杆。
b） 螺丝，便是六边形柱体和一个圆柱体的组合，这里不在叙述。将以上所创建各个图形放置到相应的位置，便得到了一个完整的泵盖。
3. 轴承部件的构建
3.1轴承轮廓样条线的勾勒与挤出
a） 在前视图中创建一个半径为210的圆形，将圆形转化为可编辑样条线，并进行优化，同时，在图形两侧用创建线命令勾勒出轴承外沿的形状。
b） 将改变后的圆形和外沿进行不同程度的挤出，并在前视图中创建一个半径为100的八边的圆柱体并将它放置在中间图形的中部位置。
3.2轴承内部凹槽。凹槽的情况联想到“减法准则”使用布尔运算来实现。
a） 在前视图创建一个半径100高800（大于轴承厚度）的六边圆柱体和一个半径30高80的六边圆柱体。
b） 利用对齐工具使大圆柱体在z，y轴上对齐小圆柱体的轴心，在x轴上的最大值对齐小圆柱体的最小值。利用布尔运算将大小圆柱体进行修改。
3.3其它剩余的部分为螺丝，将以上所有部分进行组合，完成轴承的构建。
三、单级泵模型的合并渲染
使用V-Ray渲染器插件进行渲染。整个单级泵共有三部分颜色：油漆绿、金属白和塑料青[4]。在选择材质球赋予时，油漆绿设置为红：83，绿：152，蓝：99；塑料青设置为红：152，绿：249，蓝：223；金属白都设置为203，同时还要调节 “漫反射”与“反射”参数以及环境背景达到需要的效果，在材质编辑后对其单帧渲染输出。
参考文献
[1]张帆，李岭等.3d max 基础与实例教程[M].北京：化学工业出版社，2008
[2]王平.校园三维GIS“数字校园”信息系统的设计与实现[D].青岛山东科技大学，2005
[3]王克伟，杨帆.3ds max 8 完全自学手册[M].北京：中国林业出版社，2006：7-63
[4]黄心渊.3DS MAX R4 标准教程.北京.人民邮电出版社，2011