本章概要：

在本章节中，我们将认识软件，以及探讨二三维之间的联系和差别，同时将对世界坐标和对象坐标进行一个认识，最终我们将了解C4D的基础操作。

重点难点：

1、界面认识

2、基础三维概念

3、坐标轴

4、世界坐标与对象坐标

5、C4D常用快捷键

Cinema 4D（简称C4D）是一款由德国公司Maxon Computer开发的三维建模、动画和渲染软件。它广泛用于电影制作、广告、动画、工业设计、游戏开发等领域。

Cinema 4D具有直观的界面和强大的工具，使得用户能够轻松地进行建模、动画、渲染、光照等操作。它支持多种不同的渲染引擎，包括标准渲染器、物理渲染器和第三方渲染器，如Arnold和Redshift等。

Cinema 4D还具有丰富的插件生态系统，用户可以根据自己的需求安装各种插件来扩展软件的功能。这使得Cinema 4D成为了一个功能强大且灵活的三维设计工具。

Cinema 4D可以通过登录官方网站下载与安装，Cinema4D的官方下载地址为：Cinema 4D 2023 Downloads - Maxon

菜单栏：位于软件顶部，包含了各种菜单和功能选项，如文件、编辑、视图、渲染、窗口等，用于执行各种操作和设置。

工具栏：位于菜单栏下方，包含了常用的工具按钮，如选择工具、移动工具、旋转工具等，用于进行基本的操作和工具切换。

对象管理器：位于左侧，默认为一个层级结构面板，用于管理场景中的所有对象，包括摄像机、灯光、几何体等。

属性管理器：位于右侧，默认为一个属性面板，用于显示和编辑当前选中对象的属性和参数，如位置、旋转、缩放等。

视图窗口：位于中间，用于显示场景的实时预览，可以通过不同视图（透视视图、正交视图等）和模式（线框模式、实体模式等）进行查看和编辑。

时间轴：位于底部，默认为一个时间轴面板，用于管理动画和关键帧，可以进行动画编辑和播放控制。

三维美术是一种在计算机图形领域中创作三维图像和模型的艺术形式。与传统的二维美术相比，三维美术更加注重对物体在空间中的立体感和逼真性的表现。在三维美术中，艺术家利用专业的三维建模和渲染软件，通过建模、纹理绘制、动画制作、光照和渲染等过程，创作出具有立体感和动态效果的图像和作品。

2．2、三维美术和传统二维平面美术的区别和结合

二维美术和三维美术有着显著的区别。二者之间的主要差异在于维度、表现形式、工具和技术、创作流程以及应用领域。

在维度上，二维美术是在平面上进行创作，只有长度和宽度两个维度；而三维美术则在三维空间中进行，除了长度和宽度，还有高度这一维度，使得作品具有更加立体的感觉。

在表现形式上，二维美术主要是平面上的图像，如绘画、插画等；而三维美术则以立体形式呈现，可以在三维空间中自由移动和观察。

工具和技术方面，二维美术依赖于传统的画笔、颜料等手工技巧，而三维美术则使用计算机软件和数学技术进行创作，通过专业的三维建模软件进行建模、渲染和动画制作。

在创作流程上，二维美术通常是从零开始绘制，一步步完成作品的细节；而三维美术则更多地涉及到建模、纹理、动画等过程，需要考虑物体在三维空间中的立体感和逼真度。

最后，在应用领域上，二维美术广泛应用于绘画、插画、平面设计等领域；而三维美术主要应用于电影、电视、游戏、广告等需要动态效果和立体感的领域。

尽管三维美术和二维美术在许多方面存在显著差异，但它们也有一些共通之处：

1. 创意表达：无论是二维还是三维，艺术都是通过创意和技术来表达思想、情感和观点。艺术家在创作过程中都面临着相似的挑战和机遇，需要运用自己的想象力和创造力来呈现作品。

2. 审美价值：无论是二维还是三维，艺术都具有独特的审美价值，可以触发观众的情感共鸣和思考。艺术作品的美感和表现力是其共同的特征，无论是绘画作品还是三维模型都可以给人带来美的享受。

3. 技术应用：虽然二维美术和三维美术所使用的工具和技术有所不同，但它们都依赖于艺术家的技能和经验来完成作品。无论是绘画、雕塑还是三维建模，艺术家都需要不断地学习和实践，掌握相关的技术和工具。

总的来说，尽管二维美术和三维美术在形式和技术上存在差异，但它们都是艺术的一种表达方式，都具有相似的创意、审美和技术要求。无论是二维还是三维，艺术都是丰富多彩的，都能够为人们带来美的享受和思想的启迪。

坐标轴

在三维空间中，坐标轴是用于确定和描述物体位置和方向的一组参考线。通常使用三个相互垂直的坐标轴来表示三维空间，它们分别是 X 轴、Y 轴和 Z 轴。这三个轴交叉于原点，构成了一个三维直角坐标系。

在Cinema 4D（C4D）软件中，X、Y、Z 轴分别表示以下方向：

1. X 轴：表示水平方向。在视图窗口中，X 轴通常水平延伸，指向屏幕的右侧方向。在C4D中X轴通常使用红色表示

2. Y 轴：表示垂直方向。在视图窗口中，Y 轴通常垂直延伸，指向屏幕的上方。在C4D中Y轴通常使用绿色表示。

3. Z 轴：表示深度方向。在视图窗口中，Z 轴通常垂直延伸，指向屏幕的内部，即从观察者向屏幕内部延伸。在C4D中Z轴通常使用蓝色表示。

这三条轴构成了一个右手坐标系，在C4D中用于准确定位和调整物体在三维空间中的位置、方向和尺寸。

Tips：左手坐标系和右手坐标系

左手坐标系和右手坐标系是描述空间方向的两种常用方法。

1. 左手坐标系：

当我们用左手的拇指指向 Z 轴正方向时，食指指向 Y 轴正方向，中指指向 X 轴正方向，这三个轴的正方向形成一个旋转的方向。左手坐标系一般规定顺时针旋转为正。

2.右手坐标系：

当我们用右手的拇指指向 Z 轴正方向时，食指指向 X 轴正方向，中指指向 Y 轴正方向，这三个轴的正方向形成一个旋转的方向。右手坐标系一般规定逆时针旋转为正。

左手坐标系和右手坐标系的区别在于它们的旋转方向，在常用的三维软件中Maya、C4D和OpenGL使用右手坐标系，而3D Max、Unity和DirectX用左手坐标系。

在三维建模中，轴心（也称为中心点、原点或坐标原点）是指物体或模型的中心位置，通常是相对于模型的几何中心或者局部原点。轴心在三维空间中定位了模型的位置，并且在进行旋转、缩放等变换时起到了关键作用。

轴心通常是由模型的几何中心或者模型的特定点确定的。在某些情况下，特定的轴心点可能会被指定为模型的中心，比如模型的底部、顶部或者某个关键位置。在三维建模软件中，用户可以通过调整轴心的位置来控制模型的旋转和缩放效果。

在旋转物体时，轴心决定了旋转的中心点，使得物体围绕轴心进行旋转。在缩放物体时，轴心决定了缩放的基准点，使得物体相对于轴心进行缩放。轴心的位置和设置对于模型的变换效果具有重要影响，良好的轴心设置可以帮助用户轻松地进行模型的操作和调整。

2．5、世界坐标和对象坐标

在三维建模和计算机图形中，世界坐标和对象坐标是描述物体位置和方向的两种常用坐标系统。

1. 世界坐标（World Coordinates）：

世界坐标是指相对于整个场景或者世界空间的坐标系统。在世界坐标系中，原点通常位于场景的中心，而其他物体的位置和方向则相对于此原点来确定。

世界坐标系是一个全局性的坐标系，适用于整个场景中的所有物体，无论它们的位置和方向如何变化，世界坐标系始终保持不变。

2. 对象坐标（Object Coordinates）：

对象坐标是指相对于单个物体或者模型的局部坐标系统。在对象坐标系中，原点通常位于模型的几何中心或者特定的轴心点，而其他点的位置和方向则相对于此原点来确定。

对象坐标系是与物体紧密相关的局部坐标系，它是相对于物体自身而言的，因此不同物体可以有不同的对象坐标系。

区别：

范围不同：世界坐标系适用于整个场景中的所有物体，而对象坐标系是针对单个物体或模型而言的。

参照点不同：世界坐标系的原点是固定不变的，通常位于场景的中心；而对象坐标系的原点通常位于物体的中心或特定点，相对于物体自身而言。

变化方式不同：在场景中，物体的位置和方向可能会发生变化，但世界坐标系不变，而对象坐标系则会随着物体的变化而变化。

总的来说，世界坐标系是全局性的坐标系，适用于整个场景中的所有物体；而对象坐标系是与单个物体紧密相关的局部坐标系，用于描述物体自身的位置和方向。

切换世界/对象坐标，快捷键W，使用该工具可以快速的切换物体的世界坐标和对象坐标，便于我们对模型进行进一步的操作。

移动工具，快捷键E，在移动工具中，我们可以使用该工具将选中对象在视口中进行平移，该工具分为单轴移动、平面移动、世界空间三向移动，其会对物体的位置做出改变。

旋转工具，快捷键R，使用该工具可以对物体的旋转角度进行变化，通常旋转分为单轴旋转和世界空间旋转，旋转的改变会直接造成物体的坐标轴方向改变，但是不会造成世界坐标轴的改变。

缩放工具，快捷键T，使用该工具可以对物体的大小进行变化，在视觉上看来，缩放工具和移动工具很类似，同样的缩放分为单轴缩放、平面缩放和世界空间缩放三种。

转换为可编辑多边形，快捷键C，将选中对象转换为可编辑多边形，以便对该物体进行点、线、面级别的编辑，这一点和3DS MAX非常的类似。

开启/关闭物体对象轴心编辑，快捷键L，打开或者关闭物体轴心对象编辑模式，从而能够使我们更加方便的对物体的坐标轴进行控制，以实现不同的效果。

Tips：在三维空间中，我们通常把位置（Position）、旋转（Rotation）和缩放（Scale）统称为变换属性（Transform Attribute）

练习题：

1、简单叙述三维美术和平面美术的区别？

2、三维坐标轴包含哪两种类型？

思考题：

1、简述轴心位置对物体变换的影响？

2、为什么旋转没有平面旋转这个选项？