在3ds Max中準備模型

這篇文章講的是模型應該是什麼樣子，才能以合適的大小、正確的朝上方向、且不丟失任何內容進入 Light Stream 的場景。這裡以 3ds Max 為例，但對任何三維編輯器的要求都是一樣的：對程序來說重要的不是模型是用什麼軟件製作的，而是*.obj文件中記錄了什麼內容。關於導入本身的介紹見文章導入OBJ模型。

為 Light Stream 準備模型，追求的不是「更好看」，而是「更清楚」。這裡不會有漂亮的渲染效果：程序只用單一貼圖的簡單平塗方式顯示物體。但吸附功能是基於模型頂點工作的，模型中的對象也會成為列表中的一行——在整個項目過程中你都要翻閱這個列表——所以最重要的是正確的比例、乾淨的幾何體和有意義的命名。

哪些內容會轉移到 Light Stream，哪些不會

會轉移	不會轉移
幾何體——三角形和四邊形對象的劃分及其名稱法線（明暗關係與平滑）線條——它們會變成樣條線展開貼圖坐標（UV）材質的基礎顏色和基礎貼圖	修改器、構建歷史、骨骼和動畫圖層、組、「父子」關係單獨的平滑組除基礎貼圖外的所有貼圖：凹凸、反射、透明度、自發光同一對象的第二個及後續材質光源和攝像機——它們不會從`*.obj`文件中導入頂點顏色

單位與比例

坐標是按文件中原樣讀取的：導入時沒有縮放窗口，「輸入時」無法調整大小。

Light Stream 的場景以毫米為單位：文件中的一個長度單位等於一毫米。高度30米的建築立面在文件中應占30 000個單位，而LED燈條上單個像素點則是三四十個單位。檢查比例最簡單的方法是用程序自身創建的立方體：在Properties（屬性）窗口的Cube（立方體）部分，把Width（寬度）、Height（高度）和Length（長度）都設為1000——這是一個一米見方的小立方體，把它放在模型旁邊進行比較。

在3ds Max中，最方便的做法是：將系統單位設置為毫米，並按真實尺寸建模——這樣導出時就不需要重新換算，縮放係數保持為1。如果場景是用其他單位搭建的，就在導出時設置縮放係數：從米——1000，從厘米——10，從英寸——25.4。

單位錯誤是導入後「什麼都看不見」最常見的原因。以米為單位導出的模型會比實際需要小一千倍，淹沒在固定裝置（fixtures）之中；而不小心放大了一千倍的模型則會跑到離坐標原點幾公里遠的地方，攝像機里只會顯示一片空白。

朝向

Light Stream 場景中朝上的是Z軸——這與3ds Max中一致。因此在OBJ導出設置中，應取消勾選Flip YZ-axis（交換坐標軸以適應Y軸朝上的約定）選項：如果勾選了它，模型進入場景後會側倒。如果模型確實側倒了，切換一下這個選項，重新導出即可。

導出之前，最好重置變換，並在3ds Max中把模型放到它相對於坐標原點應處的位置：對象之間的相對位置以及文件中的坐標，在導入時會被完整保留。

對象劃分與命名

文件會被解析為若干獨立對象，每個對象在3D Objects（3D對象）窗口中都會成為一行，各自擁有自己的可見性複選框、材質和鎖定狀態。規則很簡單：

所有幾何體都必須屬於命名對象。寫在文件中第一個對象之前的內容不會被導入。
每個對象都必須有名稱。未命名的對象或組會中斷文件的讀取：寫在它之後的內容將無法進入場景，模型會只導入一半。
名稱必須使用拉丁字母，不能使用西里爾字母。這既適用於對象名稱，也適用於模型所引用的文件名——材質文件和貼圖文件。其中的俄文字母在導入時會變成一串問號，同名的貼圖也就無法被找到。
不要將對象命名為light。這是一個保留名稱：名為該名稱的對象的幾何體不會被當作普通裝飾物，而是被當作發光部件——它不會以自身材質渲染，而是以光的方式渲染，在場景中不可見，除非該對象被選中。
按含義劃分：如「facade」（立面）、「roof」（屋頂）、「column_left」（左立柱）。由單一整體部件構成的模型在列表中只會是一行——之後就無法單獨隱藏或改變它某一部分的顏色。
也不要走向另一個極端：幾百個細小對象會把3D Objects列表變成一條無窮無盡、難以查找的長條。

多邊形

Light Stream 只能讀取三角形和四邊形。擁有五個或更多頂點的面會被靜默跳過——場景中對應的位置會出現破洞。

因此在導出設置的Faces（面）組中，應選擇Triangles（三角形）或Quads（四邊形），而不是Polygons（多邊形）。導出前請塌陷修改器，並將對象轉換為多邊形網格：NURBS、面片、帶布爾運算的實體以及其他未被計算的對象，要麼無法進入OBJ文件，要麼進入後與視口中看到的樣子不一致。

對幾何體還有一個要求：不要導出頂點顏色。如果導出器在頂點坐標之外還附加了頂點顏色，這樣的頂點將完全無法被讀取，頂點編號會發生錯位——面就會按錯誤的點來構建：模型會出現內外翻轉或從中間斷開的情況。

法線

必須將法線寫入文件——在導出設置中對應Normals（法線）選項。程序依據法線計算明暗關係：沒有法線，對象根本不會被打光，在場景中只會呈現為沒有立體感的純黑色剪影。

平滑組本身不會被讀取，但也不需要單獨設置：導出器會把平滑的結果寫入法線中，對象進入場景後會保持在編輯器中同樣的平滑或多面效果。

明暗關係只針對用純色着色的部件計算。帶貼圖的對象會以平面方式渲染，不做明暗處理——法線對它沒有影響。

Light Stream 沒有背面剔除：一個面從兩側都能看見，因此內外翻轉的部件不會消失。但方向背離光源的法線會消除明暗效果：這樣的面會明顯比相鄰的面暗。如果導入後模型上出現暗斑，請檢查編輯器中法線的方向。

用於固定裝置的線條

寫入文件的線條會作為現成的樣條線進入場景——可以直接沿它們布置固定裝置（Fixtures），無需手動描繪邊緣。這是把燈帶、燈串和輪廓燈光路徑傳入Light Stream最方便的方法：在3ds Max中按實際位置用樣條線畫好，進入程序後只需把它們與映射關聯起來即可。

要讓線條能夠導入：

開啟其導出功能——在OBJ導出設置中勾選Shapes/Lines（形狀/線條）；
將樣條線轉換為具有所需點數的折線：曲線在文件中是按線段記錄的，步長越小，進入場景的點就越多；
把各段連接成一條線。文件中的每一條線都會成為一條獨立的樣條線，因此由未連接的線段拼成的路徑，導入後會變成一堆零散的短樣條線；
如果樣條線沒有出現，請關閉貼圖坐標的導出：有些導出器也會把貼圖坐標寫入線條記錄，而這樣的記錄會被Light Stream跳過。

樣條線的名稱取自的不是線條本身，而是記錄該線條的對象——因此最好把線條整理到單獨且有意義命名的對象中，例如「line_roof」（屋頂線）、「contour_window」（窗輪廓線）。這樣的對象本身不會出現在3D Objects列表中：如果它不含任何面，進入場景的就只有樣條線。

不需要為固定裝置單獨建立對象：3ds Max中的光源根本不會保存到OBJ文件中。如果希望把已經布置好的燈具也傳入程序，可以把模型導出為*.fbx格式——從該格式中，除了對象和樣條線之外，單個固定裝置也會被導入。

材質與貼圖

OBJ把材質存儲在模型旁邊的一個單獨文件中，而貼圖則是另外的圖片文件，因此請開啟材質導出，並始終把模型作為完整的一個文件夾整體轉移。

關於材質，需要事先了解以下幾點：

一個對象對應一種材質。多組件材質（Multi/Sub-Object）只會轉移其中一個部分——文件中最後提到的那一個，並且它會被應用到整個對象上。如果部件的不同部分需要不同顏色，請按材質把該部件拆分成不同對象。
材質中只會取用基礎顏色和基礎貼圖。透明度、反射、凹凸、自發光以及任何程序化貼圖都會被忽略——最好把它們「烘焙」成普通圖片，或者不要依賴它們。
貼圖就是普通的JPG、PNG、BMP或GIF圖片。把它們放在模型旁邊或子文件夾中：程序會按名稱在模型旁邊及所有子文件夾中查找文件。文件名必須使用拉丁字母。
貼圖需要展開坐標（UV）。沒有展開坐標的對象，貼圖會被塗抹成單一顏色。
Light Stream中沒有自發光材質。如果某個部件需要看起來像在發光——例如招牌、屏幕、發光線條——請在導入後，在Properties（屬性）窗口的Material（材質）部分為它啟用Glow（發光）選項。

顏色、貼圖和發光效果也完全可以在程序中手動指定，因此對於輔助性的幾何體，完全可以不在編輯器中設置材質：沒有材質的對象導入後會顯示為灰色。

模型複雜度

模型會被完整嵌入到項目文件內部，因此它的體積就是項目的體積、打開項目所需的時間，以及每一幀預覽時對顯卡造成的負擔。而且在程序中，網格所占用的空間比在編輯器中更大：每個面都要連同自己的頂點一起存儲。

導出前合理的最低限度準備工作：

刪除對象上看不見的所有內容：內部結構、背面、隱藏部件、輔助對象、重複的副本；
去掉預覽中看不出來的細節：螺栓、型材、紋理細節、一毫米的倒角；
減少圓角和管道的分段數量——平滑度的代價很高；
在需要的地方保留頂點：Snap to Vertices（頂點吸附）正是依據頂點工作的，這樣固定裝置才能準確落在拐角和邊緣上。如果需要沿一面平整的牆布置一排燈具，就要在模型中沿牆邊添加相應的邊。

導出流程

在3ds Max場景中，只保留需要傳入Light Stream的內容：模型本身以及用於固定裝置的線條。
塌陷修改器，把對象轉換為多邊形網格，刪除隱藏和多餘的內容。
檢查對象名稱：必須存在，且必須使用拉丁字母。
檢查尺寸，把模型調整到「一個單位等於一毫米」的比例。
將選中內容導出為*.obj。
在導出設置中：Faces——選擇Triangles或Quads；Normals——開啟；Texture coordinates（貼圖坐標）——如果有貼圖則開啟；Shapes/Lines——如果場景中有用於固定裝置的線條則開啟；Flip YZ-axis——取消勾選；材質導出——開啟。
把模型、材質文件和貼圖保存到同一個文件夾中，並從該文件夾導入。

導出得到的文件的第一行，導出器會用來寫入關於自身的說明信息——如果你要手動編輯該文件，不要刪除這一行：導入時第一行不會被讀取，你放在這個位置的任何內容都會隨之丟失。

導入後應檢查的內容

在3D View（3D視圖）窗口中不選中任何內容，按Z鍵——攝像機會框住整個場景。在旁邊創建一個立方體，把它的Width、Height和Length都設為1000：如果立面旁邊這個一米見方的小立方體看起來確實是一米見方，說明比例是正確的。
查看3D Objects列表：所有部件是否都在，名稱是否可讀，線條對應的樣條線是否已導入。
用攝像機繞模型轉一圈，查找複雜面所在位置是否出現破洞，以及法線翻轉位置是否出現暗斑。
如果你導出了材質，請確認對象不是灰色的：純灰色說明既沒有找到材質，也沒有找到貼圖。

任何不一致的地方，最可靠的做法是在3ds Max中修正後重新導入：無法用Light Stream自身的工具來完善幾何體，而在編輯器中修正過的模型，還可以在其他項目中重複使用。

還有什麼會用到

導入本身是如何進行的，以及在場景中該如何處理模型——見導入OBJ模型。
已導入對象的名稱、可見性、鎖定狀態和材質——見3D對象。
頂點吸附以及3D View窗口的其他按鈕——見3D 工具欄。
如何在做好的模型上布置固定裝置——見添加3D樣條和2D 與 3D 的關聯。