“穿衣”方法MFC、CFM 的形成與應(yīng)用

祝敏嬌

（蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，蘇州 215200）

“穿衣”方法MFC、CFM 的形成與應(yīng)用

祝敏嬌

（蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，蘇州 215200）

對3DS MAX中UVW貼圖展開這一內(nèi)容展開研究，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，得出“穿衣”方法——MFC、CFM。將方法的形成和應(yīng)用、模型UVW展開的完整操作過程、核心原理更淺顯地進(jìn)行闡述。

3DS MAX；UVW展開；“穿衣”方法；MFC；CFM

0 引言

3DS MAX建模，當(dāng)模型表面過于復(fù)雜，且貼圖坐標(biāo)不規(guī)則的時(shí)候，使用處理貼圖坐標(biāo)的工具UVW展開修改器，可以將3D模型的貼圖坐標(biāo)進(jìn)行平展，從而在這個(gè)平面上對貼圖進(jìn)行繪制。

對于規(guī)則物體的貼圖，結(jié)合3DS MAX軟件的多維子對象材質(zhì)類型，以長方體為例，對長方體不同ID的多邊形子對象賦予不同的顏色或者材質(zhì)，了解物體子對象與材質(zhì)的關(guān)系。如圖1。

圖1 多維子對象材質(zhì)設(shè)置

1 “穿衣”方法

三維模型表面復(fù)雜的情況下，UVW展開修改器的過程也會(huì)比較復(fù)雜，但核心原理、主要工作過程與簡單、規(guī)則模型的UV展開是一致的，經(jīng)過研究、實(shí)踐，總結(jié)出一套方法，簡稱“穿衣”方法，以下用兩種形式MFC、CFM來對“穿衣”方法的形成進(jìn)行闡述。

1.1 MFC——為現(xiàn)有“衣服”定制合適“模特”（models for clothing）

“衣服”（clothing）已經(jīng)制好，為長方體外包裝展開圖，如圖2。根據(jù)空間想象能力，創(chuàng)建與圖2“衣服”比例適當(dāng)?shù)拈L方體，即“模特”（models），經(jīng)判斷，應(yīng)該創(chuàng)建圖3中的紅色長方體。

圖2 現(xiàn)有“衣服”

圖3 創(chuàng)建匹配“模特”

如果創(chuàng)建圖3中的黃色、紫色長方體，則“模特”身材比例與“衣服”不匹配，“穿衣”效果將會(huì)很不理想，如圖4。

對長方體UV展開，使用展開貼圖、展平貼圖方式，分別可以看到長方體六個(gè)面的分布關(guān)系。這個(gè)UV模板相當(dāng)于“衣服”的款式模板，如圖5。

圖4 “衣服”和“模特”不相匹配

圖5 UV模板

經(jīng)過比較分析，用展開貼圖方式所獲取的面關(guān)系更適合“衣服”的結(jié)構(gòu)。拾取紋理，將“衣服”導(dǎo)入，通過調(diào)整UV點(diǎn)、面，使“衣服”尺寸很好地貼合每一塊“肌膚”。最后效果如圖6。

圖6 “衣服”和“模特”相匹配

1.2 CFM——為現(xiàn)有“模特”定制“衣服”（clothing for models）

已知“模特”為扁平長方體，如圖7。根據(jù)此模型，設(shè)計(jì)“服裝”?？梢韵扔谜蛊劫N圖的方式編輯UV，然后拾取紋理，紋理圖片為現(xiàn)有的展開平面圖，通過觀察、分析選擇展開比例與模型UV合適的圖片。就以上扁平長方體而言，選擇圖8中左圖的“衣服”圖片。

圖7 現(xiàn)有“模特”

圖8 可供選擇的“衣服”

2 “衣服”的制作

對于規(guī)則形狀的物體，“衣服”可以是現(xiàn)有圖片，也可以定制，即MFC和CFM理論均適用；對于不規(guī)則形狀物體，適用CFM理論，即先有“模特”，為其定制“衣服”。定制“衣服”之前，先打好“款式”模板（即UV模板），然后將模板渲染出JPG、TGA等平面圖，導(dǎo)入PhotoShop進(jìn)行貼圖繪制，最終完成“衣服”定制。

一般而言，繪制貼圖需要繪畫師具有很強(qiáng)的美術(shù)修養(yǎng)和技能，能夠深入分析紋理、歸納不同材質(zhì)的繪制方法。主要的工具包括手繪板、PS軟件，同時(shí)要搜集紋理圖片，形成自己的圖片庫。貼圖風(fēng)格主要有寫實(shí)風(fēng)格和手繪風(fēng)格。

寫實(shí)風(fēng)格的貼圖，大多數(shù)素材元素都是來自于真實(shí)生活中的照片，在PS中編輯、修改，形成符合需求的貼圖，細(xì)節(jié)效果和真實(shí)感很強(qiáng)，但也容易因?yàn)槟Ｐ偷腢V展開造成變形等情況。

手繪風(fēng)格貼圖主要靠繪畫師繪制而成，整體風(fēng)格偏卡通。由于顏色繪制的色塊面積較大、過渡柔和，應(yīng)用貼圖時(shí)不會(huì)出現(xiàn)明顯的變形現(xiàn)象。

除此之外，還有一種待又不透明通道的貼圖，也稱為Alpha貼圖。樹、草，建筑欄桿等都可用Alpha貼圖實(shí)現(xiàn)。圖9左邊為Alpha貼圖，右邊為它的不透明通道，在不透明通道中，白色可見、黑色不可見，這樣就可以實(shí)現(xiàn)鏤空效果的樹葉。

圖9 Alpha貼圖

3 實(shí)際應(yīng)用

3.1 規(guī)則物體

對于MFC的應(yīng)用，可參考本文2.1的內(nèi)容，為已知包裝展開圖設(shè)計(jì)包裝立體效果，用3DS MAX軟件就可以獨(dú)立完成整個(gè)過程。

CFM的應(yīng)用，將已知包裝立體模型進(jìn)行UV展開，將UV模板渲染出圖導(dǎo)入PS軟件中編輯，如圖10?？梢耘臄z實(shí)際包裝盒的各個(gè)面進(jìn)行處理（寫實(shí)風(fēng)格），也可以自行設(shè)計(jì)包裝盒的外觀（手繪風(fēng)格）?！耙路蓖瓿珊螅瑢⒆罱K結(jié)果圖作為材質(zhì)貼圖在3DS MAX軟件中賦予對象物體即可，如圖11。

圖10 UV模板導(dǎo)入PS中編輯

對于形狀復(fù)雜的物體執(zhí)行CFM理論：先完成復(fù)雜物體的模型創(chuàng)建，再進(jìn)行UV展開、貼圖繪制。主要用剝皮（Pelt）工具來展開UV，“剝皮”的含義就是指把模型物體的表面剝開，并將其貼圖坐標(biāo)平展的一種貼圖映射方式，流程主要可以分為四步，如圖12。

圖11 最終效果

圖12

3.2 形狀復(fù)雜物體

（1）在UVW展開修改器的“面”層級下，可以看到模型上的綠線為原始的接縫，全選模型所有面，用平面貼圖工具取消原始接縫。

（2）在“邊”層級下，選中模型展開所需要的接縫邊，點(diǎn)擊“將變選擇轉(zhuǎn)換為接縫”按鈕，所選邊就會(huì)變成藍(lán)色，即新的接縫。

（3）在“面”層級下，選擇需要展開的模型面，選擇合適的貼圖投影方式，單擊“剝皮”按鈕，整個(gè)模型面會(huì)沿著接縫對稱展開。以人體頭部為例，如圖13。

（4）對UV展開進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的調(diào)整和編輯，原則就是讓網(wǎng)格盡量均勻分布，當(dāng)貼圖添加到模型物體表面時(shí)才不會(huì)拉伸和撕裂現(xiàn)象，即“衣服”的款式模板一定要比例均勻適當(dāng)，否則“模特”穿上“衣服”就會(huì)出現(xiàn)變形、破裂。解決辦法：給模型添加棋盤格材質(zhì)，查看模型UV的分布狀態(tài)，當(dāng)黑白方格在模型表面均勻分布，沒有明顯的大小變形情況，就說明模型的UV是均勻分布的。如圖14。

圖13 對稱展開

圖14 調(diào)節(jié)UV

UV展開完成后，進(jìn)行面部繪制。五官主要根據(jù)UV模板網(wǎng)格線、膚色及顏色的變化繪制，鼻子、眼睛、嘴的位置與網(wǎng)格線必須嚴(yán)格對齊，避免錯(cuò)位。

4 結(jié)語

利用UVW展開修改器展開模型貼圖并進(jìn)行繪制比較復(fù)雜，需要理解核心原理并掌握關(guān)鍵的操作要點(diǎn)，經(jīng)過長久的練習(xí)、積累，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)?！按┮隆崩碚揗FC和CFM更淺顯地將整個(gè)操作過程進(jìn)行了闡述，為復(fù)雜的操作打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

[1]李瑞森，楊明，楊建軍．3DS MAX動(dòng)漫游戲角色設(shè)計(jì)實(shí)例教程．人民郵電出版社，2015．

[2]尹愛菊.高職動(dòng)漫專業(yè)三維建模教學(xué)研究.云南示范大學(xué)，2015.

[3]房曉溪，紀(jì)赫男.3DS MAX動(dòng)畫案例實(shí)訓(xùn)教程.上海交通大學(xué)出版社，2014.

Forming and Application of MFC and CFM Clothing Methods

ZHU Min-jiao
（Suzhou College of Information Technology,Suzhou 215200）

Studies the content of UVW chartlet in 3DS MAX,makes some conclusions from practice,gets clothing method,MFC and CFM.Elaborates the forming and application of this clothing method,full operation process and core principle of UVM model unfolding.

3DS MAX;UVW Unfolding;Clothing Method;MFC;CFM

1007-1423（2017）07-0038-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.07.010

祝敏嬌（1982-），女，江蘇人，本科，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)

2016-12-13

2017-02-16