3D挤出命令怎么用？快速上手教程

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在3D建模的世界里,挤出（Extrude） 命令堪称最基础、最核心、也最强大的工具之一，无论你是刚入门的新手，还是经验丰富的建模师，熟练掌握挤出命令都是构建复杂3D模型不可或缺的关键技能，本文将深入浅出地讲解挤出命令的原理、在不同主流3D软件中的使用方法、实用技巧以及常见应用场景，帮助你真正掌握这个建模利器。

什么是挤出命令？

想象一下捏橡皮泥：你抓住一块平面的一部分，把它向外拉或向内推，形成新的体积，这就是挤出在3D建模中的本质，更专业地说：

1. 操作对象： 挤出命令主要作用于模型的子对象层级，包括：
   • 顶点 (Vertices)： 挤出顶点会沿着其平均法线方向或指定方向创建新的边和面。
   • 边 (Edges)： 挤出边是最常用的操作之一，它会沿着边的法线方向（或指定方向）移动该边，并自动创建新的连接面，形成厚度或延伸。
   • 面 (Faces/Polygons)： 挤出面会沿着面的法线方向（或指定方向）移动该面，并自动创建连接该面与其原始位置的新侧面（通常是四边形或三角形），从而增加模型的厚度或创建凸起/凹陷结构。
2. 核心功能： 通过“拉出”或“推入”选定的子对象元素，在原有几何体的基础上生成新的几何体，从而改变模型的形状、增加细节或创建空洞。
3. 目的： 快速构建体积、增加模型厚度、创建孔洞、制作倒角/倒边、延伸结构、塑造复杂曲面轮廓等。

为什么挤出命令如此重要？

• 基础构建： 它是从简单形状（如立方体、圆柱体、平面）开始构建复杂有机体或硬表面模型的基础操作。
• 高效建模： 能快速生成大量相连的几何体，比手动创建顶点、边、面高效得多。
• 保持拓扑： 正确使用挤出可以生成干净、连续的多边形流（好的拓扑结构），这对后续的平滑细分、动画变形和纹理绘制至关重要。
• 多功能性： 通过控制挤出的方向、距离和比例，可以实现极其多样的造型效果。

主流3D软件中的挤出命令操作详解

虽然所有专业3D软件都包含挤出命令,但具体操作方式和快捷键略有不同，下面介绍在Blender, Maya, 3ds Max这三个最常用软件中的基本操作：

Blender 中的挤出

• 进入编辑模式： 选中你的物体，按 Tab 键进入编辑模式。
• 选择子对象： 按 1 (顶点选择)、2 (边选择) 或 3 (面选择) 切换到相应的子对象层级，然后选择你想要挤出的顶点、边或面。
• 执行挤出：
  • 快捷键 E： 这是最常用的方法，按下 E 后，移动鼠标，被选中的元素就会沿着其平均法线方向（对于顶点/边）或面法线方向（对于面）开始挤出，移动鼠标到想要的位置后，左键单击确认，或者直接输入精确数值并按回车。
  • 菜单： 在3D视图的工具栏或按 Ctrl+E 可以找到“挤出”菜单，里面有更多选项，如“沿法线挤出”、“挤出到光标”等。
  • 挤出并移动： 按下 E 开始挤出后，再按 X, Y, 或 Z 可以将挤出方向约束到对应的全局轴上，按 Shift+X/Y/Z 可以约束到除该轴外的其他平面。
  • 挤出区域： 选择面后，按 Alt+E 会弹出“挤出选区”菜单，提供更高级的挤出方式，如“沿法线挤出”（单个面独立挤出）、“挤出各个面”（类似沿法线挤出）、“挤出法向”（整体挤出，保持连接）等，非常强大。
• 挤出属性： 挤出操作后，在左下角的“操作”面板（或按 F9）可以调整挤出的距离、方向等参数。

Maya 中的挤出

• 进入组件模式： 选中物体，右键长按物体，在弹出的标记菜单中选择“顶点”、“边”或“面”，或者按 F9 (顶点), F10 (边), F11 (面) 切换到相应的组件模式。
• 选择组件： 选择你想要挤出的顶点、边或面。
• 执行挤出：
  • 菜单： 在顶部菜单栏找到 网格工具 (Mesh Tools) > 挤出 (Extrude)，或者在“建模工具包”(Modeling Toolkit) 面板中找到“挤出”工具图标（一个带箭头的方块）。
  • 快捷键： Maya 默认没有全局挤出快捷键，但可以在“热键编辑器”(Hotkey Editor) 中为 Edit Mesh > Extrude 命令自定义一个快捷键（如 Ctrl+E 或 Shift+E 是常见选择）。
  • 挤出操纵器： 执行挤出命令后，会出现一个包含移动、旋转、缩放的操纵器。直接拖动中间的方块或箭头是最直观的挤出方式（拖动方块沿法线挤出，拖动箭头沿特定轴挤出），你也可以在通道盒(Channel Box)或属性编辑器(Attribute Editor)中调整“局部平移”(Local Translate)的数值来控制挤出距离和方向。
  • 保持面连接： 在挤出面的工具设置中（或属性编辑器），注意“保持面的连接性”(Keep Faces Together)选项，勾选时（默认），挤出的面是连在一起的；取消勾选，则每个被选面会独立挤出。
• 挤出属性： 在挤出操作过程中或完成后，可以在通道盒或属性编辑器中精确调整“厚度”(Thickness)、“偏移”(Offset)、“扭曲”(Twist)、“锥化”(Taper)等参数。

3ds Max 中的挤出

• 进入修改器面板/可编辑多边形： 选中物体，如果物体是基础几何体（如Box），通常需要先添加“编辑多边形”(Edit Poly)修改器，或者将其转换为“可编辑多边形”(Editable Poly)。
• 选择子对象： 在修改器堆栈或“选择”卷展栏中，点击 顶点、边、边界、多边形（面）或 元素 图标进入相应层级，然后选择组件。
• 执行挤出：
  • 卷展栏： 在“编辑多边形/边/边界/多边形/元素”卷展栏（取决于你选择的层级）中找到“挤出”(Extrude)按钮。
  • 挤出按钮： 点击“挤出”按钮，然后将鼠标悬停在选中的组件上，光标会变成挤出图标。
    • 交互式挤出： 在视口中直接向上或向下拖动鼠标即可沿法线方向挤出，拖动的距离会实时显示。
    • 设置挤出： 点击“挤出”按钮旁边的“设置”小方框（或者挤出后按右键），会弹出挤出设置对话框，可以输入精确的“挤出高度”(Extrusion Height)和“挤出基面宽度”(Extrusion Base Width – 用于控制挤出基部的缩放)。
  • 快捷键： 3ds Max 默认没有全局挤出快捷键，但可以通过“自定义用户界面”(Customize User Interface) 为“挤出”操作分配快捷键（如 Shift+E 是常见选择）。
  • 挤出方向： 在设置对话框中，可以选择“组”(Group – 沿选定组的平均法线挤出) 或“局部法线”(Local Normal – 每个组件沿自身法线挤出)。
• 挤出属性： 挤出参数（高度、基面宽度）可以在设置对话框中精确输入。

挤出命令的实用技巧与注意事项

1. 法线方向是关键： 挤出的默认方向是沿着所选元素的法线方向，理解法线（通常显示为从面中心延伸出的蓝色小线）对于预测挤出结果至关重要，法线方向错误可能导致挤出方向不符合预期。
2. 精确控制： 善用输入数值的方式（在Blender按E后输入数字；在Maya/3ds Max的设置框中输入）进行精确建模。
3. 挤出并缩放/旋转： 在挤出过程中或挤出后立即进行缩放(S)或旋转(R)操作（在Blender中尤其流畅），可以创造出更丰富的形状，如制作锥形、喇叭口、弯曲的延伸等，这是创建复杂轮廓的核心技巧。
4. 挤出循环边/环面： 选择连续的循环边或环面进行挤出，是快速创建规则结构（如机械臂、管道、建筑边缘）或增加模型环线（用于后续平滑或卡线）的高效方法。
5. 创建孔洞/凹陷： 选择一个面，向内挤出（输入负值或向模型内部拖动），可以创建凹陷或穿透模型的孔洞（通常需要配合删除挤出的面）。
6. 制作倒角/倒边： 选择模型的硬边，进行非常小距离的挤出（有时需要配合缩放），是模拟现实世界中边缘磨损或制造光滑过渡（配合细分曲面）的常用手法。
7. 检查拓扑： 挤出后务必检查生成的新几何体的拓扑结构是否干净，避免产生不必要的三角面、N-gon（超过四边的面）或重叠面，良好的拓扑是高质量模型的基础。
8. 避免过度挤出： 不必要的过度挤出会增加模型的多边形数量（面数），影响性能和后续处理效率，只在需要的地方增加细节。
9. 结合其他命令： 挤出常与插入(Inset/Inset Faces)、倒角(Bevel)、环切(Loop Cut)、连接(Connect)、切割(Cut) 等命令结合使用，构建更复杂的形态。

挤出命令的典型应用场景

1. 角色建模： 挤出四肢、手指、脚趾、耳朵、鼻子、角、尾巴；塑造肌肉轮廓；制作衣物褶皱。
2. 硬表面/机械建模： 创建面板、按钮、散热孔、管道、把手、支架、武器部件；增加机械结构的厚度和层次感。
3. 建筑/环境建模： 塑造墙体、门窗洞口、柱子、栏杆、台阶、屋顶；制作家具的腿、扶手、靠背；创建地形起伏。
4. 有机形态： 生成植物茎叶、花瓣、岩石纹理、生物器官。
5. 基础形状拓展： 将简单的立方体、球体、圆柱体逐步挤出、调整，演变成复杂的自定义模型。

挤出命令是3D建模的基石,理解其原理，熟练掌握在所用软件中的操作方法（特别是快捷键和精确控制），并灵活运用各种挤出技巧，将极大地提升你的建模效率和能力，实践是掌握挤出命令的最佳途径，多尝试在不同的模型上应用挤出，观察结果，结合其他工具，你就能逐渐驾驭这个强大的工具，创造出丰富多样的3D世界。

引用说明：

• 本文操作指南基于当前主流版本软件（Blender 3.0+, Maya 2020+, 3ds Max 2020+）的通用工作流程整理。
• 核心概念（顶点、边、面、法线、拓扑）参考了计算机图形学基本原理及多边形建模标准术语。
• 软件特定操作细节参考了各软件官方文档及广泛认可的行业教程实践（如 Blender Manual, Maya Learning Channel, Autodesk 3ds Max Help）。