z轴操作指南：掌握3D建模的纵向控制秘诀

# 1. Z轴基础**

Z轴是三维建模中表示深度或Z方向的坐标轴。它与X轴（水平）和Y轴（垂直）一起形成三维空间。在Z轴上，正值表示物体向观察者移动，而负值表示物体向后移动。

Z轴对于创建具有深度的三维模型至关重要。它允许建模者控制物体在空间中的位置，并创建逼真的场景。此外，Z轴还用于进行变换操作，例如平移、旋转、拉伸和挤压，这些操作可以改变模型的形状和大小。

# 2. Z轴建模技巧

### 2.1 Z轴平移和旋转

#### 2.1.1 平移变换

平移变换是指将对象沿X、Y或Z轴移动一定距离。在Z轴上平移对象，可以改变其在Z轴方向上的位置。

import bpy

# 创建一个立方体
cube = bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()

# 沿Z轴平移立方体
bpy.ops.transform.translate(value=(0, 0, 1), orient_type='GLOBAL')

**代码逻辑分析：**

* `bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()`：创建立方体对象。
* `bpy.ops.transform.translate()`：平移对象。
* `value=(0, 0, 1)`：沿Z轴平移1个单位。
* `orient_type='GLOBAL'`：使用全局坐标系进行平移。

#### 2.1.2 旋转变换

旋转变换是指将对象绕X、Y或Z轴旋转一定角度。在Z轴上旋转对象，可以改变其在Z轴方向上的朝向。

import bpy

# 创建一个立方体
cube = bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()

# 绕Z轴旋转立方体
bpy.ops.transform.rotate(value=45, orient_axis='Z', orient_type='GLOBAL')

**代码逻辑分析：**

* `bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()`：创建立方体对象。
* `bpy.ops.transform.rotate()`：旋转对象。
* `value=45`：绕Z轴旋转45度。
* `orient_axis='Z'`：指定旋转轴为Z轴。
* `orient_type='GLOBAL'`：使用全局坐标系进行旋转。

### 2.2 Z轴拉伸和挤压

#### 2.2.1 拉伸变换

拉伸变换是指将对象沿X、Y或Z轴缩放一定比例。在Z轴上拉伸对象，可以改变其在Z轴方向上的长度。

import bpy

# 创建一个立方体
cube = bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()

# 沿Z轴拉伸立方体
bpy.ops.transform.resize(value=(1, 1, 2), orient_type='GLOBAL')

**代码逻辑分析：**

* `bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()`：创建立方体对象。
* `bpy.ops.transform.resize()`：缩放对象。
* `value=(1, 1, 2)`：沿X、Y、Z轴缩放比例分别为1、1、2。
* `orient_type='GLOBAL'`：使用全局坐标系进行缩放。

#### 2.2.2 挤压变换

挤压变换是指将对象沿法线方向移动一定距离。在Z轴上挤压对象，可以改变其在Z轴方向上的厚度。

import bpy

# 创建一个立方体
cube = bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()

# 沿Z轴挤压立方体
bpy.ops.transform.edge_slide(value=0.5, orient_type='GLOBAL')

**代码逻辑分析：**

* `bpy.ops.mesh.primitive_cube_add()`：创建立方体对象。
* `bpy.ops.transform.edge_slide()`：挤压对象。
* `value=0.5`：沿法线方向移动0.5个单位。
* `orient_type='GLOBAL'`：使用全局坐标系进行挤压。

# 3. Z轴建模实践

### 3.1 创建3D立方体

#### 3.1.1 使用拉伸变换

**代码块：**

import zbrush

# 创建一个立方体网格
cube = zbrush.primitives.Cube()

# 拉伸变换沿Z轴
cube.scale(1, 1, 2)

# 显示立方体
zbrush.show(cube)

**逻辑分析：**

* `zbrush.primitives.Cube()` 创建一个立方体网格。
* `cube.scale(1, 1, 2)` 沿X、Y、Z轴拉伸立方体，其中Z轴拉伸因子为2，从而创建了一个3D立方体。
* `zbrush.show(cube)` 显示立方体。

#### 3.1.2 使用挤压变换

**代码块：**

import zbrush

# 创建一个平面网格
plane = zbrush.primitives.Plane()

# 挤压变换沿Z轴
plane.extrude(0, 0, 1)

# 显示立方体
zbrush.show(plane)

**逻辑分析：**

* `zbrush.primitives.Plane()` 创建一个平面网格。
* `plane.extrude(0, 0, 1)` 沿X、Y、Z轴挤压平面，其中Z轴挤压距离为1，从而创建了一个3D立方体。
* `zbrush.show(plane)` 显示立方体。

### 3.2 创建3D圆柱体

#### 3.2.1 使用旋转变换

**代码块：**

import zbrush

# 创建一个圆形网格
circle = zbrush.primitives.Circle()

# 旋转变换沿Z轴
circle.rotate(0, 0, 90)

# 显示圆柱体
zbrush.show(circle)

**逻辑分析：**

* `zbrush.primitives.Circle()` 创建一个圆形网格。
* `circle.rotate(0, 0, 90)` 沿X、Y、Z轴旋转圆形，其中Z轴旋转角度为90度，从而创建了一个3D圆柱体。
* `zbrush.show(circle)` 显示圆柱体。

#### 3.2.2 使用拉伸变换

**代码块：**

import zbrush

# 创建一个圆形网格
circle = zbrush.primitives.Circle()

# 拉伸变换沿Z轴
circle.scale(1, 1, 2)

# 显示圆柱体
zbrush.show(circle)

**逻辑分析：**

* `zbrush.primitives.Circle()` 创建一个圆形网格。
* `circle.scale(1, 1, 2)` 沿X、Y、Z轴拉伸圆形，其中Z轴拉伸因子为2，从而创建了一个3D圆柱体。
* `zbrush.show(circle)` 显示圆柱体。

# 4.1 Z轴布尔运算

布尔运算是一种用于对几何体进行组合和修改的强大工具。在Z轴中，布尔运算可以应用于3D模型，以创建复杂且多样的形状。Z轴中常用的布尔运算包括并集、交集和差集。

### 4.1.1 并集

并集操作将两个或多个几何体组合成一个新的几何体，其中包含所有输入几何体的体积。例如，如果我们有一个立方体和一个球体，我们可以使用并集操作将它们组合成一个包含立方体和球体体积的新几何体。

import zbrush

# 创建立方体和球体
cube = zbrush.Cube()
sphere = zbrush.Sphere()

# 执行并集操作
result = zbrush.BooleanUnion(cube, sphere)

### 4.1.2 交集

交集操作将两个或多个几何体组合成一个新的几何体，其中只包含输入几何体重叠的体积。例如，如果我们有一个立方体和一个球体，我们可以使用交集操作将它们组合成一个包含立方体和球体重叠部分的新几何体。

import zbrush

# 创建立方体和球体
cube = zbrush.Cube()
sphere = zbrush.Sphere()

# 执行交集操作
result = zbrush.BooleanIntersection(cube, sphere)

### 4.1.3 差集

差集操作将两个几何体组合成一个新的几何体，其中包含第一个几何体减去第二个几何体的体积。例如，如果我们有一个立方体和一个球体，我们可以使用差集操作将立方体减去球体，从而创建一个新的几何体，其中包含立方体减去球体重叠部分的体积。

import zbrush

# 创建立方体和球体
cube = zbrush.Cube()
sphere = zbrush.Sphere()

# 执行差集操作
result = zbrush.BooleanDifference(cube, sphere)

# 5. Z轴纹理映射

### 5.1 Z轴UV展开

UV展开是将3D模型的表面展开到一个2D平面上，以便在纹理贴图上绘制纹理。在Z轴中，有两种主要的UV展开方法：自动展开和手动展开。

#### 5.1.1 自动展开

自动展开是一种快速且简单的方法，可以自动将模型的表面展开到2D平面上。它使用算法来优化展开，最大限度地减少失真和拉伸。

**操作步骤：**

1. 选择要展开的模型。
2. 在“UV”菜单中，选择“自动展开”。
3. 调整“展开参数”以控制展开的质量。

#### 5.1.2 手动展开

手动展开允许对UV展开进行更精细的控制。它涉及手动将模型的表面展开到2D平面上，并调整UV岛的位置和大小。

**操作步骤：**

1. 选择要展开的模型。
2. 在“UV”菜单中，选择“手动展开”。
3. 使用“切割”和“缝合”工具来创建和编辑UV岛。

### 5.2 Z轴纹理烘焙

纹理烘焙是一种将3D模型的细节烘焙到纹理贴图上的过程。在Z轴中，有两种主要的纹理烘焙类型：环境光烘焙和法线烘焙。

#### 5.2.1 环境光烘焙

环境光烘焙将场景中的光照信息烘焙到纹理贴图上。这可以创建更逼真的阴影和光照效果，而无需使用实时光照。

**操作步骤：**

1. 创建一个光照贴图。
2. 选择要烘焙的模型。
3. 在“烘焙”菜单中，选择“环境光烘焙”。
4. 调整“烘焙参数”以控制烘焙的质量。

#### 5.2.2 法线烘焙

法线烘焙将模型表面的法线信息烘焙到纹理贴图上。这可以创建更逼真的表面细节，而无需使用高多边形模型。

**操作步骤：**

1. 创建一个法线贴图。
2. 选择要烘焙的模型。
3. 在“烘焙”菜单中，选择“法线烘焙”。
4. 调整“烘焙参数”以控制烘焙的质量。

# 6. Z轴渲染

### 6.1 Z轴相机设置

**6.1.1 视角**

视角决定了场景在相机中的视野范围，单位为度。较小的视角会产生更窄的视野，而较大的视角会产生更宽的视野。

camera.fov = 45; // 设置视角为45度

**6.1.2 焦距**

焦距控制场景中对象的清晰度。较小的焦距会产生更浅的景深，而较大的焦距会产生更深的景深。

camera.focalLength = 50; // 设置焦距为50毫米

**6.1.3 光圈**

光圈控制进入相机的光量，单位为f-stop。较小的f-stop值会产生较浅的景深，而较大的f-stop值会产生较深的景深。

camera.aperture = 2.8; // 设置光圈为f/2.8

### 6.2 Z轴材质设置

**6.2.1 漫反射**

漫反射控制物体表面散射光线的方式。较高的漫反射值会产生更明亮的表面，而较低的漫反射值会产生更暗的表面。

material.diffuse = new THREE.Color(0xffffff); // 设置漫反射颜色为白色

**6.2.2 高光**

高光控制物体表面反射光线的方式。较高的高光值会产生更亮的反射，而较低的高光值会产生更暗的反射。

material.specular = new THREE.Color(0x000000); // 设置高光颜色为黑色

**6.2.3 法线**

法线控制物体表面法线的朝向。法线贴图可以用于创建更逼真的表面细节。

material.normalMap = new THREE.TextureLoader().load('normalMap.jpg'); // 加载法线贴图