3.3 对象的复制变换
3ds Max中可以通过系列复制工具创建对象的一个或多个副本。例如一层的楼梯，只需先创建第一级，其余的阵列即可；具有对称结构的模型，可以先创建一半，另一半通过镜像可得。这些工具在主工具栏或【对象放置】标签中，如图3-94所示。
图3-94
3.3.1 阵列
阵列是将对象按一个方向、两个方向或多个方向进行布局式的复制。一个方向上的阵列称为一维阵列（简称1D），也称为线性阵列；两个方向的阵列称为二维阵列（简称2D），也称为矩形阵列；三个方向上的阵列称为三维阵列（简称3D），也称为空间阵列。
选中要阵列的对象，然后在主工具栏或【对象放置】标签的【图案】面板中单击【阵列】按钮
，弹出【阵列】对话框，如图3-95所示，仅仅对【对象类型】选项组的几个类型进行讲解，其余选项及参数设置将在后面的练习中详解。
图3-95
【对象类型】选项组的3个类型：
+ 复制：将选定对象的副本阵列化到指定位置。
+ 实例：将选定对象的实例阵列化到指定位置。“实例”也就是对象本身所代表的形状及结构。
+ 参考：将选定对象的参考阵列化到指定位置。
关于这3个类型，如果是一个复合的对象（参数不可编辑），很难区分它们之间的区别。要是阵列对象有多个子对象且参数可编辑，那么复制、实例和参考就可以区分了。
如图3-96所示，框选多个子对象构成的垂柳模型，然后单击【阵列】按钮打开【阵列】对话框。首先预览一下“复制”类型的阵列效果。
图3-96
接下来选择【实例】类型进行阵列，预览效果如图3-97所示。从这两个类型对比可以看出，复制类型所创建的是一个与原始对象完全无关的克隆对象，当修改一个对象时，不会对另外一个对象产生影响。
图3-97
而实例类型所创建的阵列对象与原对象是关联的，修改实例对象与修改原对象的效果完全相同。
最后再看一下参考类型的阵列效果图，如图3-98所示。从表面上看参考类型与实例类型没有区别，其实区别在于参考类型所阵列的多个对象，与源对象是一对一关联的，也就是如果修改源对象将同时应用到多个阵列对象，但修改其中一个阵列对象，仅仅对源对象产生相同效果，而阵列对象之间是没有任何关联关系的。
图3-98
下面详解阵列的形式。
1．线性阵列（1D阵列）
一维阵列是指将一个对象沿指定的一个方向复制，一维阵列可实现移动、环形、缩放3种阵列效果。
动手操作—移动阵列
移动阵列是将对象沿指定方向移动并复制的操作，操作方法如下。
01 打开本例练习源文件3-16.max，如图3-99所示。
图3-99
02 选中椅子模型，在功能区的【对象放置】标签的【图案】面板中单击【阵列】按钮
，打开【阵列】对话框。
03 在【阵列】对话框中设置X增量为130，设置1D数量为4，其余参数保持默认，如图3-100所示。
图3-100
04 单击【预览】按钮，查看阵列效果，如图3-101所示。确认无误后单击【确定】按钮完成线性阵列。
图3-101
动手操作—环形阵列
环形阵列应用到设计的范例很多，有在单个模型中应用环形阵列创建对象，也有在组合模型中创建阵列。下面用圆形餐桌家具组合的椅子阵列案例进行详解。
01 打开本例练习源文件3-17.max，如图3-102所示。
图3-102
02 要创建旋转阵列，必须先指定旋转中心。选中椅子对象，再到主工具栏的【参考坐标系】列表中选择【拾取】，并选择圆桌作为参考，自动拾取圆桌中心轴为旋转中心轴，如图3-103和图3-104所示。
图3-103
图3-104
03 此时在【参考坐标系】列表中自动增加了Cirde 01坐标中心点，只有坐标系中心点还不够，还要指定该点为椅子对象的旋转中心A点。在主工具栏单击【使用变换坐标中心】按钮
（此按钮就在【参考坐标系】列表的右侧），即可完成指定，如图3-105所示。
图3-105
04 再次选中家具组合中的椅子对象，然后单击【阵列】按钮
，打开【阵列】对话框。在【阵列】对话框中将X增量归零，再设置【1D】数量为12，输入绕Z轴旋转的线性增量（椅子之间的间距）为30，其余参数保持默认，如图3-106所示。单击【预览】按钮可查看阵列效果。
图3-106
05 阵列效果无误后单击【确定】按钮完成环形阵列，效果如图3-107所示。
图3-107
动手操作—渐进缩放阵列
在进行线性阵列时，可以设置缩放比例，创建具有渐进缩放效果的阵列，如图3-108所示。
图3-108
01 打开本例练习源文件3-18.max，如图3-109所示。
图3-109
02 选中整个玩具车模型，单击【阵列】按钮
，打开【阵列】对话框。
03 在【阵列】对话框中设置1D数量为3，设置Y轴移动增量为400，单击【预览】按钮查看阵列预览，如图3-110所示。
图3-110 设置线性移动阵列并预览
04 选中【均匀】复选框，接着设置X轴缩放增量为70，最后单击【确定】按钮，如图3-111所示。
图3-111
05 缩放阵列完成的效果，如图3-112所示。
图3-112
2．矩形阵列（2D）
矩形阵列也称为二维阵列，是指将对象沿指定的两个方向进行复制。矩形阵列在建筑、室内、园林景观等设计中比较常见。
动手操作—矩形阵列
01 打开本例练习源文件3-19.max，如图3-113所示。
02 选中整个餐椅组合家具中的椅子对象，单击【阵列】按钮
，打开【阵列】对话框。
图3-113
03 在该对话框中设置如图3-114所示的阵列参数。
图3-114
04 最后单击【确定】按钮完成矩形阵列，效果如图3-115所示。
图3-115
3．空间阵列（3D）
三维空间阵列是指在X、Y、Z轴方向上分别进行阵列。
动手操作—空间阵列
01 打开本例练习源文件3-20.max，如图3-116所示。
图3-116
02 选中酒杯对象，单击【阵列】按钮
，打开【阵列】对话框。
03 在该对话框中设置如图3-117所示的阵列参数。
图3-117
04 最后单击【确定】按钮完成空间阵列，效果如图3-118所示。
图3-118
技术要点：
由以上几种阵列方式可以看出，一维阵列可进行移动、旋转和缩放变换，而第二次阵列（二维阵列）和第三次阵列（三维阵列）则只能进行移动变换。
虽然二维和三维阵列的操作简便，但由于功能有限，可能不能达到用户所需要的效果，此时用户可多次使用一维阵列来完成。
3.3.2 间隔工具
虽然一维、二维和三维阵列的功能非常强大，但它还是不能将对象沿指定的路径（曲线）任意摆放，而利用3ds Max 2016提供的间隔工具则可将对象沿路径任意摆放并复制。
间隔工具也是一种阵列，称为路径阵列。选中要阵列的对象，然后在【对象放置】标签单击【间距】按钮
，会弹出如图3-119所示的【间隔工具】对话框。
图3-119
间隔工具（路径阵列）中包括两种路径阵列方法：拾取路径阵列（如图3-120所示）和拾取点阵列（如图3-121所示）。
图3-120
图3-121
该对话框中的选项含义介绍如下：
+ 拾取路径：单击此按钮，需要选择一条作为路径的样条曲线。
+ 拾取点：单击此按钮，需要选择一个参考点作为阵列对象的放置点。
+ 计数：阵列的项目数。
+ 间距：阵列成员之间的间距。
+ 始端偏移：设置第一个阵列成员与路径起点的偏移距离。
+ 末端偏移：设置最后一个阵列成员与路径终点的偏移距离。
+ 分布方式：阵列的分布方式可以从下拉列表中选取，如图3-122所示。
+ 【前后关系】组：用来定义相邻阵列成员之间的位置关系。“边”和“中心”的图解如图3-123所示。启用“跟随”选项可将分布对象的轴点与样条线的切线对齐。
图3-122
+ 【对象类型】组：确定由间隔工具创建的副本的类型，包括复制、实例和参考。含义与【阵列】对话框中的对象类型相同。
图3-123
动手操作—按“拾取路径”阵列
下面用创建桥梁扶手的案例详解按“拾取路径”进行路径阵列的过程。
01 打开本例练习源文件3-21.max，如图3-124所示。
图3-124
技术要点：
要使用拾取路径进行阵列，就需要建立路径曲线，本例中创建与栏杆扶手相同的螺旋曲线即可。
02 在菜单栏中执行【创建】|【图形】|【螺旋线】命令，在视图右侧显示的【创建】命令面板的【参数】卷展栏中首先输入螺旋线的基本参数，如图3-125所示。然后在【键盘输入】卷展栏中输入Z轴偏移距离为630，其他参数相同，完成后单击【创建】按钮即可创建螺旋线，如图3-126所示。最后按Esc键退出操作。
图3-125
图3-126
技术要点：
Z轴偏距630，实际上是与栏杆立柱的工作坐标系的圆心对接。在进行阵列时始终是参考路径曲线进行阵列的。
03 创建螺旋线后，发现螺旋线的起点并未在合理的位置（如图3-127所示），需要旋转一定角度。选中螺旋线，单击【旋转】按钮
，然后在状态栏的相对模式变换输入的Z文本框内输入-75，按Enter键即可旋转螺旋线，如图3-128所示。
图3-127
图3-128
04 选中栏杆的立柱作为阵列对象，如图3-129所示。再单击【间距】按钮
，打开【间隔工具】对话框。在该对话框中单击【拾取路径】按钮，拾取前面建立的螺旋线作为路径，如图3-130所示。
图3-129
图3-130
05 在【间隔工具】对话框中设置其余阵列的参数，设置完成后单击【应用】按钮，创建路径阵列，如图3-131所示。
图3-131
3.3.3 镜像
镜像复制是利用【镜像】按钮把所选择对象用镜像的方式复制出来。
操作方法是：在选中需要进行镜像复制的对象后，单击主工具栏中的【镜像】按钮
，再在弹出的【镜像：世界坐标】对话框（如图3-132所示）中设置相应的镜像参数后，单击【确定】按钮完成镜像复制操作。
图3-132
【镜像：世界坐标】对话框中包括【变换】和【几何体】两种镜像类型。
+ 【变换】：是基于世界坐标系的镜像复制操作，如图3-133所示。
+ 【几何体】：是基于对象本身的当前参考坐标系进行镜像操作，如图3-134所示。
图3-133
图3-134
在【镜像轴】选项组中，左边X、Y和Z选项用来指定镜像轴；右侧XY、YZ和ZX选项用来指定镜像平面。
在【镜像】对话框的【克隆当前选择】栏中，有“不克隆”“复制”“实例”和“参考”4个单选按钮，用户可根据需要选择克隆或复制对象的方式，若用户选中“不克隆”选项，则系统将对象镜像后，再将源对象删除，只保留副本对象。
动手操作—镜像餐椅组合家具
01 打开本例练习源文件3-22.max。
02 在主工具栏坐标系列表中选择【世界】选项，并单击【使用变换坐标中心】按钮
，随后的镜像操作将利用世界坐标系进行镜像参考。
03 选中椅子模型，如图3-135所示。再单击【镜像】按钮
，打开【镜像：世界坐标】对话框。
图3-135
04 设置该对话框的镜像选项后，可以查看镜像预览，预览情况如图3-136所示。
图3-136
05 预览无误后，单击【确定】按钮，完成镜像，结果如图3-137所示。
图3-137
技术要点：
这个预览是自动的，每设置一个参数都会自动预览。
06 重新选择要镜像的两把椅子，如图3-138所示。
图3-138
07 再次单击【镜像】按钮
，打开【镜像：世界坐标】对话框，并设置为与镜像第一把椅子的选项相同，最后单击【确定】按钮完成镜像，如图3-139所示。
图3-139
3.3.4 对齐
对齐对象是经常用到的操作，可以快速将选择对象按指定的方式进行对齐变换。3ds Max 2016提供了6种对齐工具，分别是【对齐】【快速对齐】【法线对齐】【放置高光】【对齐摄像机】和【对齐到视图】工具。
在主工具栏中按住【对齐】按钮，将会弹出扩展工具栏，该工具栏包含了所有的对齐工具，如图3-140所示。
图3-140
1．【对齐】工具
使用【对齐】工具可以将选定的源对象按照指定的轴和方式与一个目标对象对齐，下面将通过具体操作来学习对齐对象的操作方法。
动手操作—对齐相框
01 打开本例练习源文件3-23.max，如图3-141所示。
图3-141
02 首先选中要对齐的源对象，如图3-142所示。
图3-142
03 在主工具栏单击【对齐】按钮
，然后选择要进行对齐的参考，如图3-143所示。
图3-143
04 随后弹出【对齐当前选择】对话框，设置对齐位置、对齐方向，如图3-144所示。
图3-144
05 单击该对话框中的【确定】按钮，完成第一次对齐，结果如图3-145所示。
图3-145
技术要点：
如果需要继续对齐该对象在Y轴和Z轴方向的操作，可以单击【应用】按钮继续操作。若不需要，可以单击【确定】按钮关闭对话框即可。
06 单击【对齐】按钮
并继续选择对齐参考，如图3-146所示。
图3-146
07 在随后弹出的【对齐当前选择】对话框中设置对齐参数，如图3-147所示。
图3-147
08 单击【确定】按钮完成对齐操作，结果如图3-148所示。
图3-148
09 对于另一个要对齐的源对象，用相同的操作步骤完成对齐，结果如图3-149所示。
图3-149
2．【快速对齐】工具
使用【快速对齐】工具，可以将当前选择对象的位置与目标对象的位置快速对齐。
动手操作—快速对齐
01 打开本例源文件3-24.max，如图3-150所示。
图3-150
02 选择“球”对象。在主工具栏中的【对齐】按钮上单击拖曳鼠标，在弹出的扩展工具栏中单击【快速对齐】按钮
。在“衣帽架”对象上单击，随后系统自动将球对象的轴心与衣帽架对象的轴心点对齐，如图3-151所示。
图3-151
技术要点：
在使用“快速对齐”工具对齐对象时，如果选择对齐的对象是单个对象，那么将以当前对象的轴为基准与目标对象的轴对齐。
03 选择“椅子”群组对象，可以看到该群组对象的轴，执行菜单栏中的【组】|【打开】命令打开组，选择“靠垫02”对象，如图3-152所示。
图3-152
技术要点：
“打开”组仅仅是将组中的各元素以个体形式显示，并非分解了组。待“关闭”组后随即恢复组状态。
04 再次执行【组】|【关闭】命令，关闭当前组。
05 选择“球”对象，单击主工具栏中的【快速对齐】工具，然后在“椅子02”群组对象上单击鼠标，将以球对象的轴为基准对齐到“椅子”群组中对象的轴上，如图3-153所示。
图3-153
技术要点：
在使用“快速对齐”工具对齐对象时，如果选择对齐的对象是群组对象，将以当前对象的轴为基准与指定目标对象的轴进行对齐，而不是与群组对象的轴对齐。
3．【法线对齐】工具
通过【法线对齐】工具可以根据每个对象面上所选择的法线方向将两个对象对齐。
动手操作—法线对齐
01 打开本例源文件3-25.max文件，如图3-154所示。
图3-154
02 激活“透视”视图，选择视图右侧的“牛角01”对象，在主工具栏中的“对齐”扩展工具栏中选择【法线对齐】按钮
，然后在牛角的截面上单击可以看到一条法线，如图3-155所示。
图3-155
03 接着在“牛”对象的相应位置单击拖曳鼠标，定义目标对象的法线位置，这时可以看到随着鼠标的拖曳，将出现一条绿色的法线，如图3-156所示。
图3-156
04 在确定目标对象对齐法线的位置后，释放鼠标将弹出【法线对齐】对话框，如图3-157所示。
图3-157
05 在【法线对齐】对话框中，提供了两个选项组，分别是【位置偏移】和【旋转偏移】。在【位置偏移】选项组中，参考三个视图，设置X、Y参数值，调整法线对齐的牛角与另一牛角近似对称，如图3-158所示。
图3-158
4．【放置高光】工具
【放置高光】对齐方式，可以将灯光或对象对齐到另一对象，以便精确定位其高光和反射。
动手操作—放置高光
01 打开本例源文件3-26.max，如图3-159所示。
图3-159
02 在前视图中选择目标聚光灯，在主工具栏中的“对齐”扩展工具栏中单击【放置高光】按钮
。在透视图中的“垫子”对象上单击拖曳鼠标，控制目标法线，如图3-160所示。
图3-160
03 改变后的聚光灯位置与角度，如图3-161所示。
图3-161
5．【对齐摄像机】工具
通过【对齐摄像机】工具，可以将摄像机与选定对象面的法线对齐。
动手操作—对齐摄像机
01 打开本例源文件3-27.max，如图3-162所示。已经在视图中创建了相机。
图3-162
02 将Camera01相机视图调整为透视图，如图3-163所示。
图3-163
03 在透视图中选择对象—摄像机，如图3-164所示。然后在主工具栏中的对齐扩展工具栏中选择【对齐摄像机】按钮
。
图3-164
04 在“透视”视图中的“飞机”对象上单击拖曳鼠标，定义目标对象的法线位置，从而将摄像机与选定面的法线对齐，如图3-165所示。
图3-165
05 释放鼠标后，相机视图中的摄像机位置发生变化，如图3-166所示。重新将透视图调整回Camera01相机视图查看效果，如图3-167所示。
图3-166
图3-167
6．【对齐到视图】工具
通过【对齐到视图】工具，可以将对象或子对象选择的局部轴与当前视图对齐。
动手操作—对齐到视图
01 打开本例源文件3-28.max，如图3-168所示。
图3-168
02 激活顶视图，为了便于观察和理解使用【对齐到视图】工具对齐对象后的效果，将对象的【参考坐标系】设置为【局部】，然后使用【选择并移动】工具，选择【圆规】对象并观察其坐标系，如图3-169所示。
图3-169
03 保持圆规对象的选中状态，在主工具栏中单击【对齐到视图】按钮
，弹出【对齐到视图】对话框，该对话框中默认对齐选项是【对齐Z】，如图3-170所示。
图3-170
04 在【对齐到视图】对话框的【轴】选项组中，选择【对齐X】选项，对象将以其局部坐标的X轴对齐到视图，如图3-171所示。
图3-171
05 在【对齐到视图】对话框的【轴】选项组中，选择【对齐Y】选项，对象将以其局部坐标的Y轴对齐到视图，如图3-172所示。
06 选择【对齐Z】选项，再启用【翻转】复选框，可以翻转对象，如图3-173所示。
图3-172
图3-173