計(jì)算機(jī)三維技術(shù)在雕塑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用與實(shí)踐

羅 燕 （云南藝術(shù)學(xué)院文華學(xué)院 650330 ）

計(jì)算機(jī)三維技術(shù)在雕塑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用與實(shí)踐

羅 燕 （云南藝術(shù)學(xué)院文華學(xué)院 650330 ）

隨著科技的發(fā)展，以前的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)慢慢的被現(xiàn)代的三維技術(shù)所代替，尤其是城市雕塑設(shè)計(jì)中被廣泛運(yùn)用，設(shè)計(jì)者傳統(tǒng)的手稿，通過(guò)三維技術(shù)把它模擬成三維立體模型展現(xiàn)出來(lái)，讓人從視覺(jué)上能感觀它的效果。

三維技術(shù)；雕塑；模型

手稿設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的臨摹畫(huà)概念，是藝術(shù)家根據(jù)項(xiàng)目描述創(chuàng)作的最符合要求并能夠?qū)崿F(xiàn)的概念圖。繪制雕塑手稿需要根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，（例如地域位置、民族特色、項(xiàng)目的功能等）按照創(chuàng)作者的意圖來(lái)設(shè)計(jì)每個(gè)雕塑，并給下一流程的工作人員標(biāo)注重點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。因此雕塑手稿有時(shí)也稱為概念圖，或印象圖，效果圖。本文以城市環(huán)境雕塑的設(shè)計(jì)效果圖為項(xiàng)目背景，把設(shè)計(jì)的原稿在經(jīng)過(guò)三維造型的分析提前預(yù)期整個(gè)雕塑造型的完整性，可以為后期的雕塑制作提供參考模型，從成本和藝術(shù)效果來(lái)說(shuō)都是屬于雙贏的。藝術(shù)原創(chuàng)通過(guò)三維設(shè)計(jì)的分析與設(shè)計(jì)使藝術(shù)產(chǎn)品變得更加完善。在制作雕塑前對(duì)三維造型進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)物有一個(gè)摸底的結(jié)構(gòu)了解，特別是在細(xì)節(jié)處，無(wú)論從成本和效果來(lái)說(shuō)都具有很大的意義。從平面的圖紙做設(shè)計(jì)，但始終是二維的，三維的設(shè)計(jì)確實(shí)要比二維要說(shuō)的清楚和真實(shí)感。當(dāng)計(jì)算機(jī)里有了三維模型加工中心之后就可以被設(shè)計(jì)為直接由

本方案是近期為云南省昆明市為了做好亞洲藝術(shù)文化節(jié)所設(shè)計(jì)制作的環(huán)境雕塑方案，該方案根據(jù)其環(huán)境特點(diǎn)及地點(diǎn)的特殊性以及結(jié)合項(xiàng)目的主體的特色，尤其是根據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)的特定要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。

雕塑象征著一座城市的文明與發(fā)展水平，昆明做為云南的省會(huì)城市，也是作為東南亞出口最具代表的旅游城市，所以把具有代表性的藝術(shù)家園小區(qū)城市雕塑作為本項(xiàng)目的重點(diǎn)。反映亞洲國(guó)家的人文風(fēng)貌和藝術(shù)活動(dòng)作為設(shè)計(jì)的對(duì)象以組雕和單個(gè)雕塑的形式出現(xiàn)，拉近東南亞國(guó)家的友好關(guān)系，增加彼此的藝術(shù)氛圍和感染力。

例如中國(guó)結(jié)雕塑輪廓的制作，也是3D在本項(xiàng)目建模過(guò)程中的一個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)部分，在這個(gè)步驟中能夠確立雕塑的基本造型，并通過(guò)這一步驟精確確立基本外形的具體尺寸。首先打開(kāi)3D，然后新建一個(gè)part選擇offset偏移一個(gè)平面并設(shè)置好距離。設(shè)置好距離后開(kāi)始制作，首先以平面1為基準(zhǔn)面，來(lái)繪制花格匡匡，完成雕塑輪廓的制作。

雕塑面的形成在雕塑的基本輪廓線確立好以后，下一步則是對(duì)形成的面進(jìn)行填充，通過(guò)面的填充，可以從視覺(jué)上看出雕塑的基本造型和結(jié)構(gòu)，并可以從多角度對(duì)雕塑進(jìn)行觀察。1.擠壓內(nèi)部小格成型；2.畫(huà)出外圍的中國(guó)結(jié)線段；3.擠壓外圍的中國(guó)結(jié)線段成型；4.用圓柱體畫(huà)出中國(guó)結(jié)的上下兩條線段。

雕塑細(xì)節(jié)的制作形成在雕塑的基本框架建立起來(lái)以后，接下來(lái)就是對(duì)雕塑細(xì)節(jié)造型變化的處理，在處理細(xì)節(jié)時(shí)，重要的是對(duì)頂面斜度的把握，以及間距，尺寸，厚度等細(xì)節(jié)方面的把握。這些功能也正是如手繪或是其它工具難以達(dá)到的。首先，進(jìn)入實(shí)體命令，選擇實(shí)體化工具把所有的面實(shí)體化在右視圖上斜切出一個(gè)坡度，在下部用圓柱體畫(huà)出中國(guó)結(jié)的垂墜來(lái)并對(duì)齊上部再次，在此基礎(chǔ)之上，命令來(lái)發(fā)大垂絲的下部是起到腳的作用，之后用線段畫(huà)出中國(guó)結(jié)的上半部分。轉(zhuǎn)出盤子的形狀具體，大垂絲腳、 線段繪制上半部分、盤子的半切面、轉(zhuǎn)出盤子的復(fù)制相應(yīng)的大小型。建模完成，最終形成實(shí)體，導(dǎo)出文件為stp文件，導(dǎo)入渲染軟件中渲染，材質(zhì)、燈光和渲染時(shí)基于三維模型基礎(chǔ)之上的制作處理，通過(guò)材質(zhì)的選用和運(yùn)用賦予三維模型材質(zhì)，然后通過(guò)燈光的處理和渲染等處理可以使雕塑模型效果更真實(shí)，在此基礎(chǔ)上雕塑本體的基本效果就完成了。為了使雕塑模型的具有真實(shí)材料質(zhì)感，在賦予雕塑模型材質(zhì)之前，首先需要根據(jù)方案要求進(jìn)行收集材料準(zhǔn)備，并且對(duì)同種材料的不同類型進(jìn)行分析比較，為接下來(lái)的工作做好準(zhǔn)備。根據(jù)項(xiàng)目需要，甲方要求，環(huán)境因素及各項(xiàng)因素，該雕塑項(xiàng)目主體部分主要由兩種材質(zhì)組成，青花瓷和不銹鋼噴漆。具體操作如下：

1.在對(duì)雕塑的花格框框設(shè)定好材質(zhì)之后，接下來(lái)進(jìn)行設(shè)定好選定模型，并將材質(zhì)給予模型，這一步是完成頂面不銹鋼材質(zhì)和顏色步驟。

2.在完成了不銹鋼的材質(zhì)和顏色的賦予之后，緊接著的是對(duì)第二材質(zhì)球的選定，第二個(gè)材質(zhì)球?yàn)榍嗷ù?命名為：青花瓷，給VRAY材質(zhì).在漫反射內(nèi)添加平鋪材質(zhì)。

3.最后，給模型UVW材質(zhì)貼圖。

燈光是屬于眾多光源中的一種光源，而在多媒體的運(yùn)用中它賦予了作品靈魂，那么，多媒體技術(shù)中的燈光能夠使一件雕塑模型更加接近真實(shí)，更加有空間感和縱深感。燈光的設(shè)置可以使整個(gè)環(huán)境氛圍變得更加自然。就從雕塑的效果上來(lái)說(shuō)，它可以使一件呆板的形象和空間變得有生命力，更好地渲染了整個(gè)環(huán)境的氣氛和感覺(jué)，使整個(gè)環(huán)境更加活躍。

1.目標(biāo)聚光燈

目標(biāo)聚光燈是最常用的一種燈光，目標(biāo)聚光燈有明顯的聚光區(qū)，比如在舞臺(tái)之上的聚光區(qū)。

2.自由聚光燈

自由聚光與目標(biāo)聚光燈不同，目標(biāo)聚光燈有對(duì)象和目標(biāo)，而自由聚光燈則沒(méi)有目標(biāo)對(duì)象相對(duì)比較自由和隨性，自由聚光燈可以根據(jù)需要自由的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)自由聚光燈指向任意的方向。

3.目標(biāo)平行光

目標(biāo)平行光是指陽(yáng)光照射在地面上時(shí)，所有光線以平行光且向同一方向照射平行光線。平行光一般常用于模擬太陽(yáng)光。

4.自由平行光

與目標(biāo)平行光不同，自由平行光沒(méi)有目標(biāo)對(duì)象。移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)燈光對(duì)象以在任何方向?qū)⑵渲赶?。其他等同于目?biāo)平行光。

5.泛光燈

泛光燈，顧名思義他是從一個(gè)固定的光源向各多個(gè)方向照射光線。泛光燈一般用在輔助性的照明上。

6.天光

天光燈光建立日光的模型，可以設(shè)置天空的顏色或?qū)⑵渲付橘N圖。對(duì)天空建模作為場(chǎng)景上方的景。

7.mr區(qū)域聚光燈

在mr區(qū)域泛光燈對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行渲染時(shí)，區(qū)域泛光燈不同于其它的燈，它發(fā)射的光源是矩形和圓盤形，而不是某一個(gè)點(diǎn)。只需要選擇默認(rèn)的掃描線渲染器，它就能照射，如同一般的聚光燈一樣。然后點(diǎn)擊“目標(biāo)平行光”按鈕，選擇使用光源，在頂視圖創(chuàng)建一盞“目標(biāo)平行光”。隨后在前視圖調(diào)整位置“目標(biāo)平行光”的位置。選中燈光、進(jìn)入修改器面板，調(diào)整燈光顏色與強(qiáng)度，調(diào)整燈光照射范圍。VRAR陰影參數(shù)，所示。將區(qū)域陰影改為立方體，調(diào)整陰影在UVW上的邊緣模糊程度。細(xì)分：是控制燈光的渲染的清晰度，默認(rèn)為8，可以調(diào)高點(diǎn)，但影響渲染速度。

渲染，是指一個(gè)物體通過(guò)渲染之后，可以從模型變成接近真實(shí)的物體。渲染對(duì)于建模以及圖像、圖形來(lái)說(shuō)十分重要，在本項(xiàng)目中渲染就占據(jù)十分重要的位置。

在我們開(kāi)始制作雕塑模型開(kāi)始，就一直不斷的會(huì)使用到這項(xiàng)技術(shù)，包括材質(zhì)、燈光、的處理都會(huì)運(yùn)用到，但并不是所有的運(yùn)用方式都一樣。介紹了材質(zhì)與貼圖的概念和作用，燈光的概念和燈光的布置方法，并且為本文實(shí)例進(jìn)行燈光的布置；渲染的概念和主流渲染器的介紹，并且使用VRay對(duì)本文中的實(shí)例進(jìn)行了渲染。同時(shí)還介紹了建筑雕塑環(huán)境效果圖的后期處理意義和一般創(chuàng)建的方法，并對(duì)本文中的建筑雕塑進(jìn)行了簡(jiǎn)單的后期處理，使其富有層次感，更貼近真實(shí)世界中的效果。