終於可以開始科研製圖系列的技術分享，博客內容將涉及3ds Max、Origin、Vislt、Photoshop等科研軟件的使用。
我們先介紹第一個軟件——3dsMax。
因爲3dmax的設計能力是包羅萬象的，但我們這裏對3dmax的使用分享只針對無機材料這方面，因此，講解的方式也是以實例引入的方式爲主，技術也都比較基礎。
首先，對於研究熒光粉的同學們來說，UCNP肯定聽說過，即上轉換納米顆粒。我們此篇將分享的就是核殼納米球的建模。
一、布爾運算的使用。
想要看到下面這樣被剖開的三維核殼結構，應該怎麼做，應該很容易想到，先創建兩個球，然後再想辦法吧球切開。沒錯，是這樣的，那我們使用什麼工具呢，就是使用命令面板——》複合對象——》布爾，這個命令。爲什麼叫布爾，它跟切割有什麼關係呢？我猜有一部分人剛接觸的時候也會有同樣的疑惑。
1）創建兩個球體。
方法：選擇下圖命令面板中的標準基本體，並創建一個球體。鼠標在任意一個視圖中點擊並拖拽，釋放之後完成創建，此時可以對模型的一些參數做修改，比如：球體半徑、分段數（後面介紹）、模型顏色，還可以改軸心的位置（默認在球心，對於球體我們一般不更改其軸心位置）。
若是鼠標在空白處點擊了之後，球體失去被選定狀態，若想再次修改球體參數，初學者可能會找不到修改的地方了。這時，需要點擊命令面板的修改選項，即可實現對模型的修改。
除了基礎的參數修改，重要的是功能強大的修改器列表中多樣的功能性修改，後面將另行介紹。
界面下方還可修改模型的位置。因此，我們手動輸入0 0 0座標，以此建立球心重合的兩個大小不同的球。當然，使兩個球同心的方式還有別的其他方式。如下圖所示，內球半徑爲18，外球半徑爲24。在前視圖中可以看到兩個球體的輪廓，若想在透視圖中看到兩個球體，則只需將外球變爲透明效果即可。透明方法爲，選定外球，鍵盤快捷鍵alt+x，即可將外球透明化。
2）布爾登場。
爲啥叫布爾？我想先分享給大家，我師兄給我的一句話：有問題，問baidu。沒錯，研究生生涯的一開始，我就對這句話受益匪淺。搜索一下關鍵字布爾，原來是我們大部分學生都學過的邏輯數學中的布爾運算，就是關於集合的交集、並集運算那些。
也就是說，3dmax中的布爾，是用一個模型去和另一個模型實現交集或者別的布爾形式，來切割模型。那麼，我們可以選擇用一個立方體，把外球的八分之一切掉，就可以看到內球了。說幹就幹！
先創建一個正方體，邊長大於外球半徑就行，我這裏設置了正方體變成爲26。觀察一下前、頂、作視圖，發現正方體的軸心在底部，因此，想讓正方體在下圖中能切割球體八分之一的位置，需要設定底部軸心位置爲-13 -13 0。
接下來，選中外球（對象A），並在命令面板的複合對象中選擇布爾功能。先把運算對象參數改爲差集，再點擊添加運算對象（對象B），此時需要鼠標在視圖中點擊選擇對象B。
鼠標點擊選擇正方體進行差集運算之後，可以看到外球被切割，內球顯露。圖中步驟3和4是可以交換順序的，因爲我這裏使用的是2020版本，而之前的版本可以調整AB對象，所以，這裏先選好做差集運算，才能保證萌新第一次使用此操作就能正確完成。切割完後，在布爾參數的運算對象中，就可以看到兩個對象，第一個是A對象，第二個是B對象，意爲A對B進行了差集運算，結果是留下A-B的部分。若AB對象反過來，就不一樣了。
二、可編輯多邊形的使用。
第二種方法，需要用到可編輯多邊形的功能，這個功能在3dmax中使用率非常高，非常重要的一個功能。
首先，鼠標選中外球，右鍵，選擇將其轉換爲可編輯多邊形。
然後，選擇多邊形選項，並在頂視圖中，鼠標框住圖中所示部分。
如下圖所示，若框選不完全，則需按住ctrl鍵，鼠標點擊餘下需要添加的多邊形。那麼爲什麼要框選這些多邊形呢，原因是，我們需要刪除掉這些部分，以此完成對模型的切割。
此時，我們選擇了模型的四分之一部分，如果要跟布爾算法一樣，只選擇八分之一怎麼辦呢。不用擔心，有加必有減，世界因此而平衡。此時，我們轉換到左視圖，按住alt鍵的同時，鼠標框選左邊部分已被選定的多邊形，框選結束即可去掉這部分。
如下圖所示，此時只框選了球體的八分之一的部分。
此時，鍵盤按下Delete鍵，瞬間秒殺，所選的所有多邊形。但是，等下，怎麼刪掉後，外球是薄薄的一層，這也太醜了。此時，我們知道了，原來3dmax創建的模型都是由面構成的，而非實體。
車到山前必有路，此時需要掏出強大的百寶箱了，沒錯，就是前面提到的修改器列表。我們選擇殼功能，並可以改變內外部增量，也就是給予外球以厚度。如果像保持外球的直徑不變，我們可以控制外增量爲0 ，而只擴增內增量。
這是，模型可以變化爲這樣（內增量設置爲2）。
也可以這樣（內增量爲6），就和布爾算法得到的切割結果一樣了。
這樣一來，可編輯多邊形方法是不是又填了幾分靈活呢。
具體使用哪種方法，大家可根據興趣決定，也可根據情況制宜。
三、關於分段數
分段數這個概念應該很好猜到，表示了模型表面的細緻程度，也可理解爲三維上的分辨率。
在頂、左、前視圖中，我們可以直接看到模型的分段情況，如果想要在透視圖上也看到的話，就需要按下F4鍵（大膽按，不是直接關閉軟件的功能），可以切換是否顯示模型分段。
改變一下分段數，我們可以對比出區別。如下圖所示，左邊兩個球都是球體，分段數分別爲16和32，可以看出明顯的不同，右邊球體分段更多，導致的結果就是，分段數更多的球體表面更圓滑。
此時，我們再看下另外一個球體——幾何球體，根據分段情況可以看出，原來這兩種球體的區別是分段形式不一樣，一個是經緯線的形式，一個是三角形多邊形拼成的形式。
因此，我們此時應該意識到什麼。應該意識到，用可編輯多邊形的方法，是不適用於將幾何球體切割掉一個八分之一面的。
四、總結
回顧一下，此篇我們學到了什麼。
此篇學習了模型的切割，用到的功能有：創建球體對象，改變模型參數和位置，布爾運算，可編輯多邊形功能，殼功能。