淺談?dòng)螒蛱籽b模型設(shè)計(jì)與制作

李小映

（廣州工商學(xué)院工學(xué)院 廣東·廣州 510275）

1 初步模型制作

1.1 模型制作的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)基本原則

草圖設(shè)計(jì)也就是做游戲模型的概念設(shè)定，既做游戲世界觀的視覺化表現(xiàn)工作，包括角色背景以及角色套裝穿著文化，為后期的模型制作提供標(biāo)準(zhǔn)。通常每一種模型都有相對應(yīng)的美術(shù)風(fēng)格及美術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，決定了模型套裝要呈現(xiàn)一直什么風(fēng)格給玩家，什么樣的美術(shù)效果是模型需要的，什么樣的細(xì)節(jié)要求以及特征呈現(xiàn)等。對草圖跟模型原畫需要有充分了解，隨后聯(lián)系素描、色彩、人體解剖學(xué)，通過對基礎(chǔ)的造型和結(jié)構(gòu)，對光影和透視，空間關(guān)系的理解，人體的肌肉穿插，骨骼，骨點(diǎn)的理解。大致勾畫出模型布線的結(jié)構(gòu)，分析哪些部分是需要著重制作的。應(yīng)該清楚地知道建模所需的各種數(shù)據(jù)，并且應(yīng)該合理地使用模型布線。每個(gè)點(diǎn)和每個(gè)邊緣都應(yīng)該具有存在的意義。并非所有部件都在單個(gè)模型中構(gòu)建，而應(yīng)將它們組合在一起。這個(gè)階段重點(diǎn)在于明確自身后續(xù)的任務(wù)目標(biāo)，有計(jì)劃的進(jìn)行制作。隨后進(jìn)入設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行操作，當(dāng)前流行的模型制作方法主要是兩種，第一種是利用maya或者3dsMax建模，第二種則是在ZBrush中進(jìn)行拖拽雕刻。這里選擇3dsMax。3dsMax是 Discreet公司開發(fā)的一款基于PC系統(tǒng)的三維動(dòng)畫渲染和制作軟件。3dsMax加上windows NT的出現(xiàn)降低CG制作的門檻，并開始運(yùn)用在電腦游戲之中，如今已經(jīng)成為3D建模重要的軟件之一。選擇3dsMax的原因在于3dsMax基于PC系統(tǒng)的低配置要求，還可以安裝插件，再者3dsMax有著可堆疊的建模步驟，使制作模型有非常大的彈性。

在此基礎(chǔ)上細(xì)化模型，把關(guān)節(jié)銜接面刪除，根據(jù)原畫為模型添加衣服結(jié)構(gòu)，盡量控制線段數(shù)量保持四邊面。運(yùn)用圓柱體制作四肢模型，將衣服內(nèi)面的點(diǎn)焊接起來，為了減少模型面數(shù)。3dsMax進(jìn)行的模型制作需要布線，布線要合理規(guī)范，關(guān)節(jié)處布線要符合動(dòng)作需要。布線應(yīng)圍繞結(jié)構(gòu)展開，隨形體變化而變化。所有模型只能由三角面或者四邊面組成。接著運(yùn)用到ZBrush這一軟件，ZBrush是一個(gè)數(shù)字雕刻和繪畫軟件，是世界上第一個(gè)讓藝術(shù)家感到無約束自由創(chuàng)作的3D設(shè)計(jì)工具。他強(qiáng)大的功能跟直觀的工作流程徹底改變了整個(gè)三維行業(yè)。僅僅在一個(gè)簡潔的界面，ZBrush成為了數(shù)字雕刻和繪畫最先進(jìn)的工具。ZBrush能夠雕刻高達(dá)10億多邊形的模型，模型制作可以添加更多細(xì)節(jié)，可以說這時(shí)候限制發(fā)揮的只有個(gè)人自身的想象力了。ZBrush的筆刷功能是非常強(qiáng)大的，我們可以通過數(shù)位板或者鼠標(biāo)控制筆刷，在界面中自由自在雕刻出模型細(xì)節(jié)，至于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、布線之類煩瑣問題ZBrush在后跳會(huì)自動(dòng)完成。他細(xì)膩的筆刷可以輕易塑造出皺紋、發(fā)絲、斑點(diǎn)等皮膚細(xì)節(jié)，包括這些微小細(xì)節(jié)的凹凸模型跟材質(zhì)。使用ZBrush前可以自定義UI，這可以有效的提高工作速度，把常用的功能放置到主界面中。3dsMax制作好的模型，通過ZBrush進(jìn)行拖拽雕刻，調(diào)節(jié)如肩部臉部等圓滑邊緣。過程中要保證人體比例以及模型完整性。人體保持一致整體性，衣服飾品則需要單獨(dú)開來。

1.2 模型制作主要問題與解決

在3dsMax的制作過程中，首先是參數(shù)問題，模型的創(chuàng)建會(huì)默認(rèn)在窗口的大小，但是這不是同等物品所擁有的參數(shù)，我們需要調(diào)整參數(shù)，把模型初始方塊體參數(shù)改成大致與人體大小一直，這樣可以在后續(xù)減少很多不必要的麻煩，以免模型出現(xiàn)大小不一以及導(dǎo)出問題。也要注意確認(rèn)整體形體的比例關(guān)系，每一個(gè)部位都要符合角色需求跟人體學(xué)。人物模型通常分為肉體、服裝和附件，為了節(jié)約資源，可以把肉體和服裝完全重疊導(dǎo)致被遮擋的肉體部分刪除，附件也要考慮到跟肉體以及服裝的沖突，最主要附件要一定程度上蘊(yùn)含人物所在的背景文化、性格特點(diǎn)以及喜好等內(nèi)在特點(diǎn)。

將模型對象轉(zhuǎn)換為多邊形編輯模式，并通過調(diào)整基本點(diǎn)線來制作人體的基本模型，進(jìn)一步編輯模型，為后面制作頸部跟頭部做準(zhǔn)備。

在這個(gè)基礎(chǔ)上通過點(diǎn)線調(diào)整制作出頭部大型跟軀干模型。制作頭部的關(guān)鍵在于面部肌肉的布線是否合理，模型的面部特征是否清晰，并與草圖中的頭部輪廓圖像相符。然后我們通過拉伸，擠壓等方法使面部的面部輪廓輪廓化，然后通過切線和調(diào)整布線修改面部特征的形狀。要保證面部特征結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，布線合理正確，并注意控制面數(shù)，主要是控制布線的均勻性避免出現(xiàn)過于密集或者過于松散的情況。整理模型確保模型的工整。緊接著制作頭發(fā)形狀，再次通過拉伸、擠壓、切線和調(diào)整布線修正發(fā)型形狀。形狀跟草圖相符合。在編輯過程中要經(jīng)常利用3dsMax的多視圖進(jìn)行操作，正確處理模型側(cè)面及背部的模型結(jié)構(gòu)，符合人體的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

圖1：多視圖

注意布線問題，優(yōu)質(zhì)的布線可以在為后面減少很多麻煩。要對所有模型組件進(jìn)行規(guī)劃分類，哪些需要調(diào)整布線，哪些需要ZBrush雕刻模型完成后還需要檢查是否有多余的點(diǎn)線或者未合點(diǎn)、合點(diǎn)。隨后在ZBrush拖拽雕刻人物以及游戲套裝的形狀。修補(bǔ)在建模過程中產(chǎn)生的空缺和不合理之處。模型在三維世界中表達(dá)有著幾個(gè)重要屬性：位置、大小、朝向，對應(yīng)平移、縮放、旋轉(zhuǎn)。處理模型時(shí)最好保證模型的正方向朝向同一個(gè)朝向。最后需要把模型的坐標(biāo)原點(diǎn)歸零，回歸視圖中心。這個(gè)階段是起手階段，是非常重要的，需要在感覺和比例上為后面的環(huán)節(jié)打下良好的基礎(chǔ)。

2 細(xì)節(jié)雕刻

2.1 細(xì)節(jié)雕刻的手法

模型的構(gòu)建完成后，導(dǎo)出模型的共有格式一般為.obj，這個(gè)階段的模型大多被叫作中模，中模能盡快的將原畫中的角色的體型、輪廓描述出來。中模是雕刻的前提。在ZBrush中導(dǎo)入中模模型要檢查模型是否正確，檢查模型上是否有合并的點(diǎn)，如果有問題要及時(shí)調(diào)整，不然等細(xì)節(jié)雕刻后才發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有問題很難修改，需要花費(fèi)大量時(shí)間。分離開不同的模型部分方便雕刻。從低到高細(xì)分模型雕刻。ZBrush中控制筆刷的方法是調(diào)整筆刷的大小跟強(qiáng)度。還有Alpha筆刷的運(yùn)用也是很常見的。

圖2：筆刷調(diào)整

制作時(shí)通過不斷調(diào)整模型及雕刻完善模型與草圖貼近度。運(yùn)用根據(jù)原畫在模型上添加細(xì)節(jié)雕刻出五官的細(xì)節(jié)，肌肉的具體形態(tài)和穿插關(guān)系，在刻畫細(xì)節(jié)時(shí)一定要檢查細(xì)節(jié)與整體是否協(xié)調(diào)。面數(shù)不夠刻畫就需要增加細(xì)分，但也不能一沒增加，需要考慮設(shè)備自身可以運(yùn)行的條件。繼續(xù)深入雕刻細(xì)節(jié)，讓人體具體化，保持三維意識。如嘴角弧度花紋變化等，著重雕刻角色的五官特征，通過適當(dāng)?shù)目坍媽⒔巧膫€(gè)性突出。人臉是人體上最具有表達(dá)力的一部分，具有廣泛性和多樣性特點(diǎn)。因此在制作人臉細(xì)節(jié)是要避免犯錯(cuò)誤，在真實(shí)效果的要求下，一點(diǎn)小瑕疵都有可能要從頭再來。隨后給游戲套裝添加質(zhì)感。本課題選用的模型類型是日系模型，所制作的游戲套裝主體為布料，所以我們需要在布料上添加褶皺，再在每一部分布料添加出層次感。必須根據(jù)人體的肌肉和身體特征來雕刻服裝褶皺。有必要確保衣服不是獨(dú)立存在的，而是附著在人體上的，本次課題選用的模型是女性角色，所以她并沒有強(qiáng)壯的胸肌，所以更多的是流動(dòng)的、松散的布褶。

2.2 雕刻的查漏補(bǔ)缺

在進(jìn)行細(xì)節(jié)雕刻時(shí)，首先應(yīng)觀察大面積物體，例如人體跟衣服，并調(diào)整需要用筆刷拉動(dòng)和調(diào)整的部分。雕刻應(yīng)該是循序漸進(jìn)的，不能盲目地細(xì)分以雕刻細(xì)節(jié)。細(xì)節(jié)雕刻完成的模型一般被叫作高模，而在高模制作過程中，尤其是面數(shù)的增減會(huì)出現(xiàn)突變以及漏洞，需要反復(fù)在3dsMax跟ZBrush中進(jìn)行修補(bǔ)。