2.1.2 基础几何案例：有轨电车
视频名称 基础几何案例：有轨电车
实例位置 实例文件>CH02>基础几何案例：有轨电车
学习目标 掌握几何工具组的使用方法
本节将为读者详细讲解有轨电车模型的制作方法，案例最终效果如图2-7所示。
图2-7
案例概述
使用Cinema 4D中的“几何工具组”工具制作有轨电车模型，帮助我们快速地认识和运用“几何工具组”。在制作案例的过程中一定要注意模型的尺寸大小、位置方向和几何体之间的组合关系。在材质方面要根据模型的属性分别赋予不同的材质。场景的布光要合理，除了环境天空之外，一般还要在场景中添加常规灯光和反光板以增加模型的细节和质感。
创建模型
在制作这个案例模型之前首先要对案例进行分析及拆分，这样有利于我们在制作过程中有一个明确的思路和流程。在有轨电车这个案例中，可以将场景中的模型大致分为5个部分，分别是整体车体的建模、车轨轨道的建模、场地与花草的建模、电线与电线杆的建模，以及树木的建模。拆解完成后逐一对其进行建模。
首先创建车体的模型。通过有轨电车的正视图、侧视图、背视图、顶视图和底视图，全面了解整体车体的结构，如图2-8所示。
图2-8
01 在“几何工具组”中选择“立方体”工具，创建一个立方体作为车体部分，如图2-9所示。
图2-9
02 选中创建好的立方体，按住Ctrl键沿y轴向上移动复制出两个立方体，接着调整参数和位置，如图2-10所示。
图2-10
03 再次选中车体的立方体，按住Ctrl键沿y轴向下移动复制出3个立方体，接着调整参数和位置，如图2-11所示。
图2-11
04 创建一个新的立方体，移动复制出多个立方体作为车体窗户，并放置在图2-12所示的位置。
图2-12
05 按住Ctrl键将制作好的窗户组合沿x轴方向复制一组，并调整位置，如图2-13所示。
图2-13
06 新建一个立方体，按住Ctrl键移动复制4个，作为车体顶部零部件，接着调整参数和位置，如图2-14所示。
图2-14
07 新建一个立方体，按住Ctrl键移动复制3个，作为车体正面车窗与车灯，接着调整其参数和位置，如图2-15所示。
图2-15
08 新建一个立方体，按住Ctrl键移动复制，并调整其参数与位置，如图2-16所示。
图2-16
09 新建一个立方体作为有轨电车尾部的窗户，参数和位置如图2-17所示。车体整体效果如图2-18所示。
图2-17
图2-18
10 其次，进行车轨轨道的建模。参照图2-19所示的车轨效果图创建模型。新建一个立方体并对其移动复制一个，如图2-20所示。
图2-19
图2-20
11 在上一步创建的立方体基础上再新建一个立方体，如图2-21所示。
图2-21
12 选择上一步创建的立方体，移动复制多个，放置在图2-22所示的位置。
图2-22
13 新建立方体，移动复制进行组合，如图2-23所示。
图2-23
14 选择上一步创建的枕木组合，移动复制多个，并放置在图2-24所示的位置。
图2-24
15 再次，进行场地与花草的建模。参照图2-25所示的场地与花草效果图创建模型。在“几何工具组”中创建一个立方体，然后复制并进行移动组合，如图2-26所示。
图2-25
图2-26
16 在“几何工具组”中新建一个立方体作为花草模型，如图2-27所示。
图2-27
17 选择上一步创建的立方体，移动复制并随机排列，如图2-28所示。
图2-28
18 新建一个立方体作为花草的主立方体，如图2-29所示。
图2-29
19 分别在花草主立方体前后左右4个面，创建新的立方体并进行组合，如图2-30所示。
图2-30
20 按快捷键Alt+G将新建立好的花草组合编组并命名为“花草主体”，然后选中“花草主体”组进行复制，并将复制出的新的“花草主体”组整体缩放为原有大小的一半，如图2-31所示。
图2-31
21 新建立方体，对组合好的花草组合进行局部添加，如图2-32所示。
图2-32
22 将创建好的场地与花草进行最终组合，如图2-33所示。
图2-33
23 然后，进行电线和电线杆的建模。参照图2-34所示的电线和电线杆效果图创建模型。新建一个立方体，如图2-35所示。
图2-34
图2-35
24 复制组合上一步创建好的立方体，如图2-36所示。
图2-36
25 选中创建好的立方体进行复制组合，如图2-37所示。
图2-37
26 新建一个立方体，设置参数及位置，如图2-38所示。
图2-38
27 将上一步创建的立方体进行复制组合，如图2-39所示。
图2-39
28 将摆放好的电线立方体全部选中，按快捷键Alt+G对其进行编组并命名为“电线-1”，接着选中“电线-1”组进行复制并放在相应的位置，如图2-40所示。
图2-40
29 新建立方体进行复制和组合，如图2-41所示。
图2-41
30 将完成后的电线和电线杆进行组合，如图2-42所示。
图2-42
31 最后，进行树木的建模。参照图2-43所示的树木效果图创建模型。新建一个立方体，如图2-44所示。
图2-43
图2-44
32 复制上一步创建的立方体，并与创建好的立方体进行组合，如图2-45所示。
图2-45
33 复制立方体进行更多的组合，如图2-46所示。
图2-46
34 创建一个立方体并与上面组合好的立方体进行组合，参数与位置如图2-47所示。
图2-47
至此，通过“几何工具组”的立方体工具将模型逐一组合完成，最终的组合效果如图2-48所示。
图2-48
设置材质
01 在材质面板中执行“创建-新材质”菜单命令，如图2-49所示，创建一个新的材质。
图2-49
02 双击创建的材质图标打开“材质编辑器”面板，勾选“颜色”选项，右侧会出现颜色的相关属性，接着单击右侧色块打开“颜色拾取器”面板，并在RGB颜色模式下设置颜色为（R:247，G:99，B:49），如图2-50所示。
图2-50
03 切换到“反射”属性，在“反射”面板中单击“添加-GGX”选项，为其添加GGX反射，接着展开“层颜色”卷展栏，并将“亮度”设置为30%，再展开“层菲涅耳”卷展栏，并在“菲涅耳”中选择“绝缘体”选项，最后设置“预置”为“聚酯”，如图2-51和图2-52所示。
图2-51
图2-52
04 修改材质名称为“车体材质”，如图2-53所示。
图2-53
05 确保车体对象处于选中的状态，然后在材质上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“应用”命令，将材质赋予车体，如图2-54所示。
图2-54
06 用同样方法继续创建土壤、花草、车轨、枕木、车玻璃、电线、电线杆、树木和树干等的材质，保持它们的反射通道不变，然后分别设置土壤颜色为（R:238，G:153，B:50）、花草颜色为（R:128，G:233，B:48）、车轨颜色为（R:208，G:208，B:208）、枕木颜色为（R:133，G:91，B:51）、车玻璃颜色为（R:74，G:74，B:74）、电线颜色为（R:242，G:242，B:242）、电线杆颜色为（R:179，G:179，B:179）、树木颜色为（R:73，G:221，B:44）、树干颜色为（R:131，G:91，B:51），并将材质赋予在有轨电车的各个模型上，如图2-55所示。
图2-55
设置环境
环境是渲染一幅作品完成时的必备条件。在渲染时我们在场景中可以不创建任何一盏灯光，但不能不创建一个环境。
环境分两种类型，一种是“物理天空”，另一种是普通的“天空”。“物理天空”是模拟一种自然物理现象，有太阳、大气和云朵，并且可以通过调整“物理天空”的相关参数让其发生白天、黑夜和冷暖等环境变化；普通的“天空”，需要配合HDRI贴图进行使用。在Cinema 4D中已经内置了27张HDRI贴图，包含多种场景，使用起来非常方便。
长按命令面板的“地面”按钮
，就可以创建“物理天空”和普通的“天空”环境，如图2-56所示。
图2-56
HDRI是Hight Dynamic Range Image高动态范围图像的简称，拥有比普通RGB格式图像（仅8bit的亮度范围）更大的亮度范围。标准的RGB图像最大亮度是值是255，如果用这样的图像结合光能传递照明一个场景的话，即使是最亮的白色也不足以提供足够的照明模拟真实世界中的情况，渲染结果看上去会平淡且缺乏对比。这是因为这种图像文件将现实中的大范围的照明信息仅用一个8bit的RGB图像进行描述，但使用HDRI的话，相当于将太阳光的亮度值（如6000%）加到光能传递计算及反射的渲染中，得到的渲染结果也是非常真实和漂亮的。
在本案例中我们使用普通的“天空”结合HDRI贴图来模拟环境。
01 长按“地面”按钮
选择“天空”选项，此时在场景中的天空是一个灰色的状态，如图2-57所示。在进行有轨电车的渲染中，天空不能是一种灰色的状态，需要使用一张真实的环境贴图来模拟天空，一般情况下使用HDRI贴图来进行模拟。
图2-57
02 执行“窗口-内容浏览器”菜单命令（快捷键为Shift+F8）打开“内容浏览器”面板，然后加载材质“预置/Presets/Light Setups/HDRI/Photo Studio”，拖曳到材质面板中即可，如图2-58所示。
图2-58
03 拖曳Photo Studio材质给到天空对象，单击命令面板的“编辑渲染设置”按钮
（快捷键为Ctrl+B）打开“渲染设置”面板，接着在“渲染设置”面板中单击“效果”按钮，并添加“全局光照”选项，如图2-59所示。按快捷键Ctrl+R进行渲染，此时有轨电车反射了天空环境贴图，如图2-60所示。
图2-59
图2-60
04 我们并不希望周围的天空环境都被渲染出来。在“对象”面板中选中天空对象，然后单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“CINEMA 4D标签-合成”命令为其添加“合成”标签，如图2-61所示。
图2-61
05 选择该标签后，在“合成”标签的属性面板中，选择“标签”选项卡并取消勾选“摄像机可见”选项，如图2-62所示。
图2-62
06 再次对有轨电车进行渲染，此时天空环境就不会被渲染出来，如图2-63所示。这时会发现渲染出来的效果并不是特别理想，背景漆黑一片与整个作品格格不入，且整体场景过暗细节部分需要优化。长按“地面”按钮
选择“背景”选项，如图2-64所示，这时在场景当中就添加了一个背景。
图2-63
图2-64
07 双击材质面板创建一个背景材质，然后打开“材质编辑器”面板选择“颜色”通道，单击“纹理”旁边的小三角添加“渐变”选项，如图2-65所示，再单击进入“着色器属性”面板，将“类型”设置为“二维-V”，最后将左边的渐变色块的RGB数值设置为（R:207，B:240，G:246），并将右边的渐变色块的RGB数值设置为（R:104，B:200，G:241），如图2-66所示，形成渐变效果。
图2-65
图2-66
08 材质设置完毕后，按快捷键Ctrl+R对有轨电车进行渲染，如图2-67所示。
图2-67
设置灯光
01 从上面渲染的效果图中，可以看到整体作品细节不够且颜色偏暗，此时就需要添加灯光。在“命令”面板中长按“灯光”按钮
，然后在弹出的扩展面板中选择“区域光”选项，如图2-68所示。
图2-68
02 选中创建的区域灯光，在“常规”选项卡中设置“投影”为“区域”，接着在“细节”选项卡中设置“衰减”为“平方倒数（物理精度）”，如图2-69所示，并将灯光的位置摆放在有轨电车的正前上方，如图2-70所示。
图2-69
图2-70
03 按快捷键Ctrl+R渲染并观察，如图2-71所示。此时有轨电车整体的光影和体积感更强了，至此灯光设置完毕。
图2-71
渲染输出
01 在命令面板中长按“摄像机”按钮
，然后在弹出的扩展面板中找到“摄像机”选项，并在场景中单击创建，如图2-72所示。
图2-72
02 单击“摄像机”对象右侧
图标就可以激活摄像机视图，在此基础上移动摄像机找到一个渲染的最佳视角，然后单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“CINEMA 4D标签”选项添加“保护”标签将摄像机视角进行固定，如图2-73所示，这样可以防止我们在编辑模型时因不小心触碰而移动了摄像机最佳角度。
图2-73
03 从“命令”面板中单击“编辑渲染设置”按钮
（快捷键为Ctrl+B），打开“渲染设置”面板，如图2-74所示。
图2-74
04 选择保存路径和格式，然后单击“文件”路径后的“浏览”按钮
，并设置渲染后的输出路径，接着在“格式”当中选择“TIFF(PSD图层)”选项，如图2-75所示。
图2-75
05 选择“输出”选项，单击
按钮，此时会在右侧出现扩展面板，在里面选择“屏幕-1280×720”选项，如图2-76所示。
图2-76
06 切换到“抗锯齿”选项卡，设置“抗锯齿”为“最佳”，“最小级别”为2×2，“最大级别”为4×4，如图2-77所示。
图2-77
07 在命令面板中单击“渲染到图片查看器”按钮
，如图2-78所示。至此本案例制作完成。
图2-78
总结
本案例是运用基础“几何工具组”的案例，介绍了很多基础知识，希望读者能够认真阅读，在后面的案例中，如果有重复的基础知识就不再赘述了。
读者也可以多创建几台摄像机，变换不同的角度，从而得到另外几张效果图，如图2-79所示。渲染完成后可以进入Photoshop软件进行后期调整，如曲线、色阶、色相和饱和度等属性。
图2-79