多邊形建模法在Maya人物建模中的應(yīng)用研究

摘 要：人物建模是Maya高級(jí)建模的重要組成部分。文章從Maya多邊形建模法分析入筆，對(duì)人物頭部建模、軀干建模、手足建模逐一進(jìn)行分析，詳細(xì)論述了Maya人物建模的方法與技巧。

關(guān)鍵詞：Maya 多邊形建模法 人物建模

中圖分類(lèi)號(hào)：TP317.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0240-01

Maya是美國(guó)Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的動(dòng)畫(huà)軟件，廣泛用于影視制作、游戲開(kāi)發(fā)、角色動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和廣告創(chuàng)意等領(lǐng)域，其強(qiáng)大的3D建模、動(dòng)畫(huà)、紋理、燈光和渲染以及動(dòng)力學(xué)模塊吸引了無(wú)數(shù)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)人員深入探索。Maya中的建模分為三種：多邊形建模、NURBS建模和細(xì)分建模。多邊形建模是一種非常直觀(guān)的建模方法，通過(guò)控制三維空間中物體的點(diǎn)、線(xiàn)和面來(lái)塑造物體的外形，對(duì)有機(jī)生物建模有著不可替代的優(yōu)勢(shì)，在塑造物體的過(guò)程中，可以直觀(guān)的對(duì)物體作修改，面與面之間很容易建立起連接。

1 多邊形建模法

多邊形是可以用來(lái)在Maya中創(chuàng)建三維模型的一種幾何體類(lèi)型，可以采用多種方法在Maya中創(chuàng)建3D多邊形模型。

（1）基本體是可以在Maya中創(chuàng)建的三維幾何形狀?？捎玫幕倔w形狀包括球體、立方體、圓柱體、圓錐體、平面和許多其他形狀?？梢孕薷倪@些基本體的屬性，也可以分割、擠出、合并或刪除基本體多邊形網(wǎng)格上的各種組件，以修改基本體的形狀。許多三維建模者開(kāi)始使用多邊形基本體，用作其模型的基本開(kāi)始點(diǎn)，該方法稱(chēng)為基本體向上建模。

（2）使用“創(chuàng)建多邊形工具”可以創(chuàng)建獨(dú)立多邊形。通過(guò)該工具可以將獨(dú)立頂點(diǎn)放置在場(chǎng)景視圖中，以便定義獨(dú)立多邊形面的形狀。然后，可以分割或擠出多邊形面來(lái)創(chuàng)建額外的多邊形面，將這些面附加到第一個(gè)面，并通過(guò)這種方式構(gòu)建多邊形網(wǎng)格。當(dāng)需要密切匹配特定形狀或輪廓時(shí)，該“創(chuàng)建多邊形工具”方法非常有用。

（3）使用“修改”菜單下的“轉(zhuǎn)化”功能，轉(zhuǎn)化現(xiàn)有NURBS或細(xì)分曲面模型的方式創(chuàng)建多邊形。

在Maya中，運(yùn)用多邊形建模法建模，通常有以下兩種方法：一是從局部到整體建模；二是從整體到局部建模。以人物頭部建模為例，從局部到整體建模，可以比較輕松的從頭部的各個(gè)器官做起，然后連接在一起。但是這樣很容易將五官脫離分析，忽略了臉部的大結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)折，以至于出現(xiàn)單看各個(gè)器官很漂亮，組合到一起卻很難看。解決方法是可以用一個(gè)骷髏的模型作參考，像做雕塑一樣把臉部各個(gè)部分粘上去；從整體到局部的建模方法能始終把握頭部的大結(jié)構(gòu)，從一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體開(kāi)始，通過(guò)加線(xiàn)加面，逐步刻畫(huà)細(xì)節(jié)，和畫(huà)素描很像。加上多邊形布線(xiàn)靈活的優(yōu)勢(shì)，通常采用這種方法來(lái)建模的比較多。

下文將詳細(xì)闡述在Maya中運(yùn)用從整體到局部進(jìn)行人物建模的全過(guò)程。

2 人物頭部建模

2.1 頭部布線(xiàn)分析

頭部模型的優(yōu)劣有兩個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)：一是結(jié)構(gòu)是否準(zhǔn)確，二是布線(xiàn)是否合理。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)好的頭部模型在布線(xiàn)上也是比較合理的。對(duì)于CG角色模型來(lái)說(shuō)，他區(qū)別于雕塑的一個(gè)重要特征就是它能動(dòng)畫(huà)。人的面部是動(dòng)畫(huà)最豐富和精彩的地方，許多的情感和表情都要通過(guò)面部動(dòng)畫(huà)來(lái)完成。所以要從角色建模的起稿階段就要注意布線(xiàn)，以免在面部已細(xì)化之后再來(lái)調(diào)整就很麻煩了。

頭部的布線(xiàn)要點(diǎn)主要集中在臉部，眼部和嘴部呈圓圈形向外發(fā)散，鼻唇溝是一個(gè)不能忽略的結(jié)構(gòu)，在大笑和齜牙咧嘴時(shí)都是重要特征，所以嘴部的環(huán)形一般會(huì)順著鼻唇溝延伸到鼻翼。眼睛和鼻部之間的布線(xiàn)也要講究，此處有皺眉、皺鼻等運(yùn)動(dòng)會(huì)堆積皺紋，要沿著運(yùn)動(dòng)方向多加線(xiàn)。額頭部分如果要做皺紋也必須多加線(xiàn)。

2.2 頭部建模過(guò)程

找到人頭部的正側(cè)面參考圖→在maya中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目→導(dǎo)入正側(cè)面圖→起稿→頭大形→眼部結(jié)構(gòu)→嘴部結(jié)構(gòu)→鼻部結(jié)構(gòu)→耳部結(jié)構(gòu)→完成頭部建模。

3 人物軀干建模

3.1 軀干建模方法分析

分析一下人體的正側(cè)面圖，用簡(jiǎn)單的幾何體概括形狀，幫助把握人體大形。

3.2 人物軀干建模過(guò)程

導(dǎo)入正側(cè)面圖→起稿→軀干的大形→刪除一半，并對(duì)另一半進(jìn)行鏡像參考復(fù)制→擠出腿（在擠的過(guò)程中要注意保持腿的形狀，方便以后的調(diào)整）→擠出手臂（注意在擠出過(guò)程中要不斷調(diào)整，保持手臂是圓柱體的形狀。因?yàn)榍氨鄣募∪庾邉?shì)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)扭曲的過(guò)程，所以在建到前臂的時(shí)候，可以對(duì)線(xiàn)框也適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)一下）→完成整個(gè)身體大形→通過(guò)加線(xiàn)（盡量能按照肌肉的走勢(shì)加線(xiàn)）、拖點(diǎn)的方法進(jìn)行細(xì)節(jié)方面的調(diào)整。

4 手部和腳部的制作

4.1 手部建模方法分析

手的形狀看起來(lái)比較復(fù)雜，但仔細(xì)觀(guān)察之后發(fā)現(xiàn)它還是有規(guī)律可循。單看手掌的形狀，發(fā)現(xiàn)手掌的形狀類(lèi)似于一個(gè)帶有弧度的六變形?；《鹊淖罡唿c(diǎn)在中指的位置。手指可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)圓柱，每一個(gè)指節(jié)之間由球形的關(guān)節(jié)相連。注意手指與指關(guān)節(jié)、手掌與手指的關(guān)系。手掌心有三個(gè)比較明顯的結(jié)構(gòu)，一是和大拇指相連的拇指球?。ù篝~(yú)際），二是和小指相連的小指球?。ㄐ◆~(yú)?。?，三是掌丘的掌指關(guān)節(jié)形成的隆起，在這三個(gè)隆起的中間形成一個(gè)凹陷。手腕和手背有一個(gè)坡度，手背和手指、手指頭和最末一個(gè)指關(guān)節(jié)之間也有一個(gè)坡度，只不過(guò)最后一個(gè)坡度要小些，不太明顯。

4.2 手部建模過(guò)程

建立一個(gè)立方體→擠壓出四支手指→調(diào)整多邊形上的節(jié)點(diǎn)→得到手的大致形狀（注意手指指節(jié)長(zhǎng)短的不同）→在手掌部分加線(xiàn)→調(diào)整節(jié)點(diǎn)得到手腕的大致形狀（注意手背的高低變化和手掌的起伏）→再次對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，直到感覺(jué)接近一只真實(shí)的手為止。

腳部模型與手部模型創(chuàng)建過(guò)程基本一致。

5 把身體各部分合并起來(lái)，完成整個(gè)人體建模

打開(kāi)軀干文件→導(dǎo)入頭部和手部文件→縮放、位移調(diào)整頭部和手部的位置→將銜接部位的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)捕捉到一起→將頭部、手部、軀干合并在一起→將銜接部位的點(diǎn)合并到一起→鏡像復(fù)制另一半→合并身體中間的邊→完成整個(gè)人體建模。

6 結(jié)語(yǔ)

人體是大自然美景中最復(fù)雜最完美的一種形式，要想將人體模型用數(shù)字建模技術(shù)表現(xiàn)出來(lái)，并將模型內(nèi)在的結(jié)構(gòu)和視覺(jué)感受表現(xiàn)出來(lái)，不僅需要掌握各種建模工具，還需要掌握人體結(jié)構(gòu)，包括人體的基本結(jié)構(gòu)、人體的比例、骨骼和肌肉、頭部結(jié)構(gòu)、軀干結(jié)構(gòu)、四肢結(jié)構(gòu)等，這樣才能使作品綻放出獨(dú)特的藝術(shù)魅力。

參考文獻(xiàn)

[1]肖振萍.三維建模技術(shù)應(yīng)用方法比較研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（5）：116.

[2]孫慧.MAYA三維卡通角色建模技法[J].科技傳播，2010（12）：258-259.

[3]石其樂(lè).三維角色動(dòng)畫(huà)制作關(guān)鍵技術(shù)分析[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2009（12）：8-9，11.