基于Polygons的寫實(shí)人物建模

李盛

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.235

摘 要：對(duì)于三維動(dòng)畫的人來說，創(chuàng)造出一個(gè)屬于自己的寫實(shí)角色是每個(gè)人的夢(mèng)想。即能夠把角色制作的十分真實(shí)，就像真的生活在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，這類角色的結(jié)構(gòu)一般都極為準(zhǔn)確，準(zhǔn)確到每一塊肌肉、每一條血管、甚至每一條衣服上的褶皺。本文以實(shí)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的人物建模為項(xiàng)目，完整的講解了人物建模的整個(gè)流程。整個(gè)流程分為五個(gè)步驟： 搭建基本幾何人體，細(xì)化幾何人體，基本四肢的制作，頭部的制作，手腳的制作，最終完成了整個(gè)人體的建模。本文重點(diǎn)研究了在進(jìn)行多邊形建模的過程中怎么根據(jù)人體骨骼，肌肉的走向來進(jìn)行合理的布線。

關(guān)鍵詞：Maya Polygons 人體建模

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）10（c）-0235-02

Polygon建模的突出優(yōu)點(diǎn)就是易掌握、便于后期制作。在作者幾年的Maya教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)初學(xué)者對(duì)于Polygon建模方法掌握的速度是極快的，可以毫不夸張地說，Polygon這種建模方式，初學(xué)者只要掌握十幾個(gè)命令，再加上一些美術(shù)功底，就可以開始制作電影級(jí)別的模型。

1 Polygon建模法

對(duì)于三維動(dòng)畫的人來說，創(chuàng)造出一個(gè)屬于自己的寫實(shí)角色是每個(gè)人的夢(mèng)想。即能夠把角色制作的十分真實(shí)，就像真的生活在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，這類角色的結(jié)構(gòu)一般都極為準(zhǔn)確，準(zhǔn)確到每一塊肌肉、每一條血管、甚至每一條衣服上的褶皺。

本文以實(shí)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的人物建模為項(xiàng)目，完整的講解了在Maya中用Polygon建模方式來實(shí)現(xiàn)人物建模的整個(gè)流程。整個(gè)流程分為五個(gè)步驟：搭建基本幾何人體，細(xì)化幾何人體，基本四肢的制作，頭部的制作，手腳的制作，最終完成了整個(gè)人體的建模。本文重點(diǎn)研究了在進(jìn)行多邊形建模的過程中怎么根據(jù)人體骨骼，肌肉的走向來進(jìn)行合理的布線。

2 初步理解人體骨骼結(jié)構(gòu)

2.1 骨骼結(jié)構(gòu)對(duì)人體的影響

作為一個(gè)三維建模師，在搭建生物模型的工作當(dāng)中充分的認(rèn)識(shí)骨骼的結(jié)構(gòu)能夠起到非常大的促進(jìn)作用。在本章節(jié)的內(nèi)容中，我們將初步的了解骨骼結(jié)構(gòu)對(duì)人體的體態(tài)及表面的影響。人體共有206塊骨骼，分為顱骨、軀干和四肢3個(gè)大部分。其中，有顱骨29塊、軀干骨51塊、四肢骨126塊。

骨骼決定人體的比例和基本形態(tài)。例如：一個(gè)高個(gè)子的人是因?yàn)樗墓趋篱L(zhǎng)，而不是因?yàn)樗募∪獍l(fā)達(dá)；在正常人中，身材矮小的人四肢也一定短小。在研究人體骨骼時(shí)應(yīng)該完全掌握骨點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。下面我們就以人頭骨為例了解一下骨點(diǎn)是如何影響人物面部形狀的。

2.2 了解人體模型的制作習(xí)慣

當(dāng)藝術(shù)家拿起畫筆和一塊泥料時(shí)，他所想到的不只是某一塊肌肉或某一個(gè)部位，而是許多肌肉和骨骼加起來的東西——整體結(jié)構(gòu)。這也是一個(gè)模型工作者所要養(yǎng)成的思維習(xí)慣，從整體的眼光看待事物外表和內(nèi)在的聯(lián)系。

人體結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，當(dāng)我們面對(duì)一個(gè)活生生的人的人體時(shí)，我們首先考慮的應(yīng)該是他的整體結(jié)構(gòu)，而不是眼、耳、口、鼻等某些細(xì)節(jié)。比如，我們可以把頭部看成兩個(gè)雞蛋的聯(lián)合形狀；脖子當(dāng)成個(gè)圓柱體；胸部和臀部當(dāng)成兩個(gè)楔形來對(duì)待；四肢看成圓柱和截錐體。這樣一來我們就可以把復(fù)雜的人體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化理解成——幾何結(jié)構(gòu)人體。世界上所有的人肌肉和骨骼基本上是一樣的，但就是這些相同的肌肉和骨骼由于大小上的細(xì)微差別造就了千差萬別的人體形態(tài)，那么研究和比較這些細(xì)微差異的過程就叫做局部塑造。

3 運(yùn)用幾何結(jié)構(gòu)搭建簡(jiǎn)單頭部模型

在本節(jié)內(nèi)容的最后我們嘗試用一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體來搭建頭部模型，并使其具有基本的骨骼結(jié)構(gòu)。首先在視窗中創(chuàng)建一個(gè)Cube，并執(zhí)行Mesh>Smooth命令將其平滑一次，注意細(xì)分層級(jí)為1。接著將平滑后的立方體調(diào)整至合適的形狀，注意下頜與顴骨的相對(duì)寬度。然后選擇頭部下方的四個(gè)面，并執(zhí)行Edit Mesh>Extrude，在原地進(jìn)行少許的縮小。再次執(zhí)行Edit Mesh>Extrude，擠出脖子。最后選擇模型一半的面刪除，再以關(guān)聯(lián)復(fù)制出另外一半的面，本節(jié)內(nèi)容的幾何頭部模型制作完成。

4 軀干部分的制作

在開始制作軀干模型時(shí)，也應(yīng)遵循先整體后局部的原則來制作，以便于我們?cè)谀Ｐ偷拈_始階段就確立正確的比例關(guān)系。首先是肩的制作，選擇頸部的底面執(zhí)行命令Edit Mesh>Extrude，將新擠出的面在正和側(cè)視圖中調(diào)整至人物肩部位置。接著制作胸部，選擇肩部的下底面執(zhí)行命令Edit Mesh>Extrude，將其調(diào)整至胸腔位置，注意正、側(cè)視圖中胸腔的外形。在調(diào)整人物肩部的時(shí)候要注意到我們?cè)谶@里所指的肩部并不包含上肢部分的三角肌，因而其寬度窄于正常情況下的成年人兩肩寬度，這在后面上肢部分的制作中會(huì)得到進(jìn)一步完善。

5 四肢的幾何模型

首先準(zhǔn)備肩關(guān)節(jié)，在人物的胸腔部分用Edit Mesh>Insert Edge Loop Tool命令添加兩條環(huán)加線，并調(diào)整新出現(xiàn)的面使之符合肩關(guān)節(jié)剖面形狀。接著使用Edit Mesh>Extrude命令制作上肢的上臂和前臂，每次擠壓后，如果發(fā)覺剖面形狀不符合就要及時(shí)調(diào)整，以便能一次性擠壓出較合理的部分來。

在進(jìn)行下肢髖部的制作時(shí)，首先選擇腹部底面使用Edit Mesh>Extrude命令擠壓并調(diào)整出髖部的大體形狀，以準(zhǔn)備開始制作腿部。接著制作腿部之前，我們要將髖部現(xiàn)有的面分割出襠部的寬度，使得新擠壓出的腿部不至于粘連在一起。使用Edit Mesh>Split polygon tool分割面。然后擠壓腿部，通過使用Edit Mesh>Extrude命令多次擠壓髖部下底面之后，逐步調(diào)整出大腿、膝蓋、小腿和腳踝。最后選擇踝關(guān)節(jié)上朝向身體前方的面，擠壓兩次后調(diào)整成足部基本外形。

6 細(xì)化幾何人體

人體肌肉的構(gòu)造遠(yuǎn)比想象的要復(fù)雜，肌肉是由許多肌束組成，而每條肌束則由約100條肌肉纖維構(gòu)成。每條肌肉纖維再由1000～2000條肌原纖維匯集而成。熟悉人體肌肉的分布，在人體模型的制作中能熟練的找出影響表面形狀的肌肉結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)我們分析人物形體結(jié)構(gòu)的能力。人物頭部的細(xì)化主要是指在幾何模型的基礎(chǔ)上把眼、耳、口、鼻的位置及大致形狀在臉部確定下來以便后續(xù)的添加細(xì)節(jié)工作。初步細(xì)化上肢時(shí)，我們將對(duì)人物的手臂進(jìn)行初步的細(xì)化為將來的肌肉和骨點(diǎn)的細(xì)節(jié)刻畫打好基礎(chǔ)，這個(gè)階段的制作我們只要把上臂和前臂的比例關(guān)系找準(zhǔn)并注意保持手臂基本的柱狀體外形就可以了。初步細(xì)化下肢時(shí)要注意，腰是個(gè)非常重要的部位，它連接軀干和腿部，腹部結(jié)束在骨盆正面而臀部的曲線又在骨盆背面開始產(chǎn)生，側(cè)面有因骨盆髂嵴形成的骨點(diǎn)（女性尤為明顯），髖骨外側(cè)的髖臼又與股骨頭構(gòu)成髖關(guān)節(jié)。在人物運(yùn)動(dòng)中腰部的豐富變化不亞于肩部，所以我們要做好下肢先做好腰部，那要做好腰部就須先定好臀的位置。在細(xì)化軀干和四肢時(shí)需要重點(diǎn)理解運(yùn)用的還是人體結(jié)構(gòu)——任何角色都是脫離不開的。

7 結(jié)語

在所有的制作中，也許漫長(zhǎng)的制作過程會(huì)給人帶來枯燥乏味，甚至不愿意再繼續(xù)做下去的感覺，而這卻是一件優(yōu)秀作品誕生的必經(jīng)之路。當(dāng)堅(jiān)持到最后看到自己辛勤成果的那一剎那，才能感受到一種成就感和自豪感。

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