1、畢業設計（論文）undergraduate project (thesis)題 目: 論藝用解剖在三維角色制作中的應用學 院 數碼藝術專 業 藝術設計學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期2010年4月1日摘 要本論文主要講的是在畢業設計-精衛填海中關于藝用解剖和素描原理在三維角色設計制作中的應用和重要性。從藝術家塑造形體的思路，藝用解剖知識和三維角色制作資料的整理等說明，并以實例為基礎展示給大家。論文第一部分將闡述三維角色制作流程發展方向，在那些環節藝用解剖對產品質量起到重要作用。第二部分將闡述藝用解剖在各種不同角色類型中的運用。第三部分簡單總結了在實踐中所碰到的問題和制作經驗。關鍵詞：體量；

2、骨點；肌肉abstractthis essay mainly describes the graduation project by the author - “jingwei fill sea”, which summarizes the application and the importance of the anatomy applied for art and charcoal drawing principle in the design and creation of the tri-dimensional characters. the first part of the es

3、say states the development direction of the 3d character production and as far as the product quality is concerned, which links will be greatly affected by the anatomy applied for art. the second part of the essay states how the anatomy applied for art will be applied to the different types of the c

4、haracters. the third part of the essay summarizes briefly the problems met and experiences gained during the practices. keywords: volume; joint; muscle目 錄摘要abstract.緒論.1第一章 三維角色和藝用解剖的概述 .2 第一節 三維角色制作的發展現狀.2 第二節 何為藝用解剖.3第二章 藝用解剖在不同種類作品中的應用.4 第一節 在寫實類作品中的應用.4 第二節 在肢體夸張類作品中的應用.7 第三節 在奇幻類角色中的應用.9 第四節 在其

5、它作品中的應用.11第三章 從實踐中總結制作心得.14 第一節 畢業設計中制作軟件的比較.14第二節 畢業設計中制作技術的選擇.15 第三節 拓撲結構在作品中的應用.21結束語.22參考文獻.23 致謝.24 緒 論在大學5年的專業學習過程中，我發現我們在學習三維軟件制作角色的過程中忽略了對傳統藝術最基本原理的學習, 致使我們的專業學習舍本求末，只學習了軟件操作知識等表面知識，沒有真正了解到制作好三維角色作品的本質因素在于對美術基礎、素描原理和解剖知識的掌握。這是導致學生作品不夠扎實及作品與市場要求脫節的最主要原因，也是我們的水平和專業水平的主要差距之一。我們的三維角色作品通常會出現：1、在初

6、期建模時角色大體結構比例不合理。2、在建立基礎模型布線時，拓撲結構沒有符合人體正常運動原理，不利于骨骼綁定后制作動畫效果。3、在深入塑造形體細節時肌肉夸張不合理或者分布錯位，關鍵骨點錯位等。導致這類問題的主要原因是對傳統美術功底掌握的不足(對人體解剖知識的缺乏) 二維轉換三維的透視觀察方法的不適應。其次對劇情人物性格的理解缺乏，軟件熟練程度不夠等也是導致作品不夠完美的原因。論文的意義在于明確在三維角色制作這一新興專業學習過程中，傳統美術基礎和藝用解剖原理掌握的重要性，并在制作了一定量的三維角色之后把平時積累的對形體塑造方法從感覺到具體理論的一個梳理和總結。這些問題的解決對制作出有血有肉的三維動

7、畫角色有重要意義。第一章 三維角色和藝用解剖的概述第一節 三維角色制作的發展現狀三維動畫包括三維角色制作、場景制作、角色骨骼綁定、角色或場景動畫、布料和粒子特效、燈光渲染等內容。三維動畫作為電腦美術的一個分支，是建立在動畫藝術和電腦軟硬件技術發展基礎上，而形成的一種相對獨立新型的藝術形式。“早期主要應用于軍事領域，直到70年代后期，隨著pc機的出現，計算機圖形學才逐步拓展到諸如平面設計、服裝設計、建筑裝潢等領域。80年代，隨著電腦軟硬件的進一步發展，計算機圖形處理技術的應用得到了空前的發展，電腦美術作為一個獨立學科真正開走上了迅猛發展之路”。 三維角色制作是三維動畫重要基礎元素之一。三維角色制

8、作步驟可分為：1、在三維軟件中基本拓撲結構建立也就是建模。2、在建立基礎低模的基礎上，繼續將基礎模型導入zbrush或其他軟件中，雕刻塑造具有豐富細節的高模。3、為低模分uv，也就是三維模型在二維空間的展開，概念類似剝桔子皮。4、使用三維軟件烘焙法線或置換貼圖等，使其在低模上呈現豐富的細節。5、繪制顏色和紋理貼圖。在步驟1、2、5的制作過程中，需要藝術家對人體結構及解剖知識和素描原理有相當的認識，才能制作出即具有逼真、合理的細節又能做出符合動作原理的優秀三維角色模型。三維角色制作從軟件主導慢慢趨向于藝術家主導，所以今后的發展方向是以傳統素描藝用解剖為基礎的寫實角色制作和藝術家想象力發揮的角色作

9、品這兩大趨勢。 精衛填海三維角色制作過程中收集了大量優秀動畫片和大型游戲的三維角色資料和制作教程，研究不同時代不同題材的動畫和游戲角色設計的發展方向后,發現現階段制作三維角色的軟件技術相對于前5年有了較快的發展。mudbox、zbursh等雕刻軟件的發展大大促進于藝術家的發揮，創造了許多現代的米開朗基羅和羅丹(如圖1)，甚至許多業余愛好者的作品也有相當的質量。圖11 zbrush藝術家的作品第二節 何為藝用解剖 藝用解剖是在人體解剖學的基礎上，“以人體骨骼和肌肉作為研究對象，研究人體外部形態和結構以及人體運動和姿態的基本規律和特點。1”門獻司ords: ; ; ;由于藝用解剖學與醫用解剖學的不

10、同，它的內涵也發生了變化，它不僅包含醫學解剖的部分內容（即解剖結構），同時還要研究視覺經驗、藝術表現有關的其他方面。人體自古就被人類認為是大自然最完美的造物。在經歷了長時間的進化之后，人體構造幾乎是完美的力學原理的體現。因此人體中蘊含了均衡美、對稱美、曲線美、協調美等美的表現形態，所以研究和塑造人體美，始終是各個時代美術家創作的重要題材。古希臘時期，人們贊美人體的完美，在人體比例上追求理想化，因此人體藝術作品都高度勻稱、典雅，體現出完美的美學思想，代表作品是執長矛折擲鐵餅者。“16世紀文藝復興時期，繪畫和雕塑在人文主義思想和科學方法的雙重影響下，藝術家們將人體解剖作為藝術必修的基礎課2”，觀察

11、人體骨骼和肌肉的構造和結構，繪制成圖譜，并把解剖學知識運用到自己的藝術實踐之中，創造了大量經典的藝術作品。歷史上運用解剖原理制作雕塑達到頂峰的有米開朗基羅和羅丹等著名藝術家，如思考者、大衛。正是在這些藝術家的不斷探索和總結，逐漸形成了藝用人體解剖學這門課程。第二章 藝用解剖在不同種類作品中的應用第一節 在寫實類作品中的應用頁獨瓏何為寫實？“寫實是指據事直書，是真實地描繪事物。2”寫實繪畫從表面看是一個古典和傳統的樣式。“從最早的西班牙巖畫到十九世紀的法國學院派、印象派；從前蘇聯的繪畫到中國社會主義時期的講究題材的油畫，都是寫實的面貌。2”寫實藝術并不是照抄現實，而是“人的物質形態外化延伸的結果

12、。”當外在物體反映在人的大腦里面，一些區域對形、色彩、比例、平衡進行專門的感應、解析。人們在生活中對物質形態的判斷標準基本相同，這也就是寫實藝術的來源 。所以在優秀的三維寫實類角色作品中，需要作者對人體結構、比例、運動對肌肉所造成的曲張有相當的了解程度和表現，這樣才能讓觀眾感受到人體比例和平衡的美感。在三維角色的制作中最為重要的是頭部的制作，頭部是表現角色特征個性特點最主要的部分。在寫實類的角色中對頭部特征準確性的把握，是決定了角色作品的成敗的關鍵,如圖1。圖21 人物頭部要做好頭部，首先要了解頭骨。頭部骨骼非常復雜，由構造不同的兩大部分組成：正面眉弓以上，側面在顴骨弓以上，包括整個后面直接與

13、大腦接觸的骨群，稱為腦顱。它由額骨、頂骨、顳骨、枕骨等構成；眼眉下方構成面部骨群，稱為面顱。它由鼻骨、顴骨、上頜骨等構成。人的頭部造型由骨骼決定，頭部骨骼對頭部外形的影響最大，特別是那些骨骼上面僅有表皮而很少肌肉覆蓋的部位，這些骨形顯露的地方繪畫上常稱為“骨點2”。這些“骨點”對造型藝術意義重大，但卻是醫用解剖圖中忽略的地方。 頭部骨骼的形態和表面的起伏，決定了頭部的形態特征，所以考古工作者可以通過出土的頭骨，推測并復原面部外形。在人物頭部造型中，依據頭骨上的造型骨點，進行結構定位、體面轉折和局部特征表現是非常重要的。除了要明確頭骨的基本解剖結構特征和基本比例特征之外，還要明確構成頭部起伏的骨

14、相形態特征和體面的轉折部位。應該注意以下幾點：1、腦顱部分的骨形幾乎全部顯于外形，額結節、頂結節、顳線、顱結節、枕后結節是頭顱造型轉折的骨點，決定了頭顱形態特征。2、鼻骨的傾斜與隆起決定了鼻部的坡度和高低。3、顴骨的高低使面部顯得高突或扁平，顴弓處是面部最寬處，兩側顴弓的寬窄與高低，決定了面部的寬度與面頰的形狀，也是面部側面上下兩個傾斜面的分界線。頭部制作一般由以下步驟組成：1、解決人們“顯覺”的合理度、舒適度。顯覺可以初步理解為人們對形體的第一感覺，通俗說起來就是素描中形體準確度的問題。為了解決形體準確度的問題，我們可以這樣理解，世界上各種物體的形體和形態千差萬別，但是它們具有構成其基本形體

15、的集合因素， 如三角形、長方形、圓柱體、立方體等，也就是我們通常所說的幾何形式因素。因此在制作人體或者人臉的作品過程中，我們把這種幾何形式因素作為制作復雜形態的一種輔助手法，通過抽象、概括,把人體歸納成各種幾何體的組合。利用幾何體單純、明顯的體塊關系和概括的透視和明暗關系，來塑造人體或臉部作品在三維空間中的體量和基本結構特征。 在制作合理的拓撲布線模型的基礎上，按解剖原理調整合理的臉部形狀和人物臉部特點。先從感性入手也就是上段所述的幾何形體觀察方法，如先明確顱骨和臉部大體形狀呈何種幾何趨勢，再理性分析抓準主要骨骼的特點:不同人種性別年齡的頂骨、顳骨、顴骨、眉弓、鼻骨比例等。合理塑造臉部主要肌肉

16、：口輪、眼輪、咬肌等。這一步是制作的最主要也是難度較大的部分，如圖2。圖22 頭部建模2、明確“體量感3”。進入三維雕刻軟件對角色進行進一步雕刻塑形。首先我們再次利用幾何的觀察方法觀察頭部形體，我們會了解到頭部形體可以簡單概括為一個高比寬長的立方體，腦顱部分呈現圓拱狀，前部顴骨線以上至發跡呈正方形，在顳線處向側面轉折。顴骨線以下至頜骨部為三角形，向側面轉折形成兩個面。嘴的部分是鑲嵌在三角形上的半圓柱體等，這些是根據頭骨外形的結構所確定的，這種幾何觀察方法的概括形成了一個具有共性的頭部整體。其次需要對臉部特征和肌肉走勢進行確定和明確，特別要注意表情肌的構造，因為人臉部肌肉組織較薄但能做出千百種不

17、同的表情。在對肌肉組織的理解和制作中，重要的不是找出具體位置，而是看出肌群所形成的大塊體積與內部骨骼帶來的轉折關系，不能只以光影的表面現象來描繪。3、在肌肉按照解剖原理合理分布的基礎上按照性別、年齡、職業，適量加上表皮脂肪。在大體特征完整的基礎上加入皺紋、皮膚紋理和角色膚色個性化特征。頭部左右幾乎對稱，除了在制作個別表情的情況下。因此“我們要在制作過程中牢固建立中線的概念2”，這是掌握頭部結構的關鍵。中線是我們表現不同角度、不同運動、不同透視時對稱關系的依據。在頭骨、肌肉、表皮三者的對應關系中，要學會區別那些是骨點的顯露，哪些是肌肉的堆積，哪些是表皮的變化。優秀精湛的頭像素描和雕塑作品往往能很

18、好地表現出三者的區別，尤其在古典大師的作品中，更能感覺到這一點，如圖3。圖23 無貼圖和毛發的人物臉部第二節 在肢體夸張類作品中的應用何為肢體夸張？肢體夸張是根據影視作品和游戲作品劇情需要，角色的身體的某一部分有某種特異的功能或超能力，需要夸張這一肢體使其特殊化。夸張一般表現在骨骼畸形、肌肉腫大、膚色奇特、長出異肢、指甲變長、表皮硬化或鱗片化等。 雖然是夸張表現肢體但也不能漫無邊際的亂長，為了使其夸張的部分合理化，作者必須從基本人類肢體結構出發，如肌肉在骨骼或肌腱上的起點和消失點、動脈或靜脈的走向、毛發指甲在肢體上的合理生長點等等。這樣才能避免角色肢體夸張到影響正常活動的問題。 無論人們設計何

19、種魔幻世界的角色都脫離不了自然界中的因素，所以這類細節的處理能給作品帶來更好的獨特世界和帶入感。以手部的夸張為例，如圖4。 圖24 手部夸張手的結構復雜，動作靈活，形態多變，可將手部分為腕、掌、指三部分來理解，腕骨背面凸起，掌面凹陷。由于腕骨和掌骨連成一體，腕的體積不太明顯，但在手的造型中容易忽略腕的結構特征，必須注意腕部和手、臂的鏈接，否則手的造型生硬呆板。手的動作首先體現在腕部，然后才是掌骨和指骨。手部骨骼分：手舟骨、月骨、三角骨、豌豆骨、大多角骨、小多角骨、頭狀骨、鉤骨。掌骨5塊，從外側向內側依次為第1到第5掌骨。指骨14塊，其中拇指2塊，余為3塊，分別稱近節指骨、中節指骨和遠節指骨。手

20、部的骨骼決定著手部的基本形態。指骨外皮下肌肉脂肪很少，因此手指的基本形幾乎等同與手指的外形。因此，如何理解指骨和表現指骨是刻畫手部的重點，如圖5。制作手部模型時我們需要注意，整個手部自腕部至之間呈階梯狀，腕、掌、指逐級下降，在對手的表現中不要忽視了這一厚度變化。另外，拇指側肌肉厚于小指側，掌心凹陷，掌背隆起。五根掌骨成放射狀，呈弓形弧狀。如圖6手部肌肉較薄除大魚肌和手掌的肌肉外，在外觀體形上表現比較突出的是骨骼造型，所以在制作手部有特異能力的角色時，我們需要使手部骨節適度粗壯。夸張其指甲長度突出其爪擊的能力。指甲須成半圓包裹狀從遠節指骨中部長出，寬度不超過骨節寬度的四分之三，指甲生長不會筆直，

21、而是符合力學原理向掌內彎曲。其次因為手掌的粗壯，連接手腕的尺骨和橈骨骨頭都需要相應得變粗變大，使其感覺角色上肢前臂能承受用手掌攻擊時的收到的沖擊力。 圖25 人的指骨 圖26 手部建模第三節 在奇幻類作品中的應用 何為奇幻類角色？奇幻類角色是根據作品需要制作的特殊生物，其生物可以是一個物種。為了使觀眾覺得這種創造出來的生物能夠生存在這一時空，我們可以以我們的現實時空的生物為出發點創造軀體結構，運用解剖原理把生物軀體拆分、重建。其重建一般表現為把生物肢體關節拆分如頭部、四肢、翅膀、指關鍵等，然后再在一個脊柱軀體上加上不同生物的四肢或頭部。 奇幻角色無論多奇特，它都是現實時空的衍生物，這也符合“藝

22、術來源于生活”這一原理。制作奇幻角色也需要對其生活環境、氣候、時代有一定的了解，才能體現出生物軀體上應有的細節。 以制作半人馬的角色為例（如圖7）。 圖27 圖名半人馬原本是希臘神話中一種半人半馬的怪物。他們的上半身是人的軀干，包括手和頭，下半身則是馬身，也包括軀干和腿。在希臘神話中有許多知名的半人馬。他們一般被描寫為粗野、狂暴和不講道理、與人相反。半人馬在龍與地下城的世界觀中屬于善于奔跑和射箭的有智野蠻部落，它們肌肉發達生活在平原上。的類身體如何與馬的軀體合理結合：術來源與加的緊張，目光更為專注。制作人類上半身和馬的主體軀干結合的作品，首先我們了解到如果要支撐起人的上半身軀干，頸椎、脊柱至骨

23、盆必不可少。軀干是人體構造的主體，也是全身運動的樞紐。“男女老少的體制盛衰、體態和神采，均會在軀干部位顯現出不同的造型特征”4。它由脊柱連接胸廓和骨盆兩大體塊而構成，在它的正面、背面、側面分布著多層肌肉，頭和四肢都依附于軀干，可以說，軀干的變化是最豐富的。軀干肌肉大都屬于扁平的闊肌，可分為頸肌，胸肌、腹肌、背肌幾大部分。那人類身體如何與馬的軀體合理結合呢？ 和馬的主要軀干結合的部位可以理解為人體腰部至尾骨臀部的脊柱骨的延長。馬和人的脊柱曲線結構不同，人類為直立行走脊柱成s形符合力學原理，馬的脊柱結構適合于四肢奔跑，所以在安排人體上半肢體時需要考慮到奔跑的重心問題，所以需要把人體上半身安置于馬的

24、前肢靠后接近胸部的脊柱處，相當于人體第7至第11胸椎處，因為此部位是背闊肌和斜方肌的出發點。背闊肌連接前肢，三角肌連接肩胛和頸部，這樣有利于背部肌肉的塑造。背闊肌是位于胸背區下部和腰區淺層較寬大的扁肌，由胸背神經支配。三角肌從人體的正面和背面看近似于三角形，從人體側面看像倒置的洋蔥，其厚薄對肩部的寬窄影響頗大，決定了肩部的輪廓，在與胸大肌交界處會形成肌間的三角。健壯的男子三角肌厚實，肥厚成圓狀，扁圓富有彈性。三角肌俗稱“虎頭肌”，我覺得最主要的原因是因為它的形狀凸出上臂，酷似虎頭，而且發達的三角肌體積比較大，顯得很威猛，這樣稱它也是力量的象征如圖8。圖28 人體背部解剖結構第四節 在其它作品中

25、的應用圖9是我們比較容易發現的錯誤樣本，雖然作品比較完整，結構大體合理，但部分肌肉分布包裹錯位，肢體肌肉體積夸張不十分合理。這也是我們在平時制作中因專注于細節而忽略整體后最容易犯的錯誤。為了我們能避免這些錯誤發生在自己的作品上，我們需要用藝用解剖的基本原理來對此類作品進行一個理性的分析。比較明顯的錯誤有：肋骨下第一排左右腹直肌是一個明顯錯誤，因為肩部位置靠后，所以人上半身應該是挺直狀態，在這種情況下靠近肋骨的腹肌會向外突起而腹部向后收起。前鋸肌過于發達，而讓人感到不自然。手腕連接前臂尺骨和橈骨的結構錯誤，這張作品缺少腕骨圓柱結構和手掌立方體結構銜接的轉折的結構，因過分夸大前臂肌肉強壯度而使人產

26、生不合理感。我們在發現錯誤后繼續用解剖原理來分析它并從中找出規律。首先來分析腹直肌。腹直肌起于胸骨劍突，第五至第七肋軟骨的外面，止于恥骨。作用是使脊柱前區屈、彎腰。腹直肌共有四段，分成縱向的兩排扁平體塊，最下面的一塊最長，肚臍在第三、第四之間。第三、第四塊體塊之間的橫線稱為中橫肌線，中橫肌線基本為一條平線，第二、第三體塊之間的橫線稱為上橫肌線，上橫肌線在人體中線處高，兩邊低。恥骨結構在男性身體上不是非常明顯，在女性身體上比較凸顯，女性腹直肌曲線圓潤，皮下脂肪豐厚所以女性的腹部曲線更為優美，成為很多雕塑家重點刻畫的部位之一，5如圖10。圖29 錯誤的人體模型 圖210 優美的女性模型再來看看前臂

27、。前臂的肌肉形態類似兩個圓柱形，橈側由橈骨和伸肌群組成，尺側由尺骨和屈肌群組成。在前臂上兩個圓柱形并置成扁圓狀，前臂內旋后兩個圓柱形交叉，前臂上部成一個圓柱狀，但兩者間會形成較明顯的淺溝。前鋸肌位于背闊肌和胸肌之間的窩狀處，位于胸廓的外側皮下，上部為胸大肌和胸小肌所遮蓋，是塊扁肌。起于29肋骨的外側面。止點在肩胛骨的內側和下角的前面。在手臂下垂時隨著背闊肌的鼓起會慢慢顯現。其作用是，近固定時，可使肩胛骨前伸，上回旋，拉肩胛骨向前和緊貼胸廓，下部肌束使肩胛骨下角旋外，助臂上舉。采用持啞鈴側上舉、提拉杠鈴聳肩和負重擴胸等練習可發展該肌力量。一般在表皮和脂肪的包裹下外表上很難凸顯出來，在劇烈運動時偶

28、爾隱約出現，我們只要稍加表現就可以凸顯出角色的強壯，如圖11。圖211 合理的男性上半軀體第三章 畢業作品中的實踐心得第一節 畢業設計中制作軟件的比較maya和zbrush是制作模型的兩大軟件，在畢業設計中我總結了它們的優缺點。maya是美國autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，應用對象是專業的影視廣告、角色動畫、電影特技等。maya功能完善，工作靈活，易學易用，制作效率極高，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。個人認為maya是首選解決方案。maya2009的誕生解決了maya在建模上軟選擇的缺陷問題使在建模上的效率大大提高。maya的攝像機及時透視是各大3d軟件中較為準確

29、的，所以能制作較為準確的3d形體。對建立復雜物體來說雖然需要花的時間較長但其造型準確性一點不會影響工作的效率，結構準確的模型對以后的加工細節深入奠定了扎實的基礎。maya的高質量即時渲染功能夠比較好的模擬模型在游戲引擎中即時渲染的效果，使其成為制作高質量影視三維角色和次時代主機游戲建模的主要實用軟件。在烘焙法線貼圖和漫反射貼圖上對貼圖分辨率的保存較為優秀，可以和zbrush中的zmaper和投影大師相結合使用制作完美的無縫貼圖。 zbrush（zb）軟件是世界上第一個讓藝術家感到無約束自由創作的3d設計工具！它的出現完全顛覆了過去傳統三維設計工具的工作模式，解放了藝術家們的雙手和思維，告別過去

30、那種依靠鼠標和參數來笨拙創作的模式，完全尊重設計師的創作靈感和傳統工作習慣。但當我使用過zb之后會發現兩大問題：1、透視。因為我們平時制作所參照的對象大多為照片或2d原畫。人類眼睛所觀察的的錯覺導致透視這一視覺誤差。雖然zb中已經有模仿人類的眼睛視覺誤差的功能但畢竟不可能代替人眼判斷。這就需要我們運用其他透視較為準確的軟件如maya、max等來制作基本物體形態。zb的長處在于細節的雕刻功能。 2、形體準確度。zb雖然用于3d雕刻但它是以二維圖像編輯概念來制作的軟件，我們可以發現在我們制作時沒有x,y,z三個軸向，這是我們對模型上的拓撲的點線的移動只有模糊的概念，移動的度的把握會被材質和光陰所影

31、響，所以在制作時需要不斷調換三維角度觀察和調換不同的材質球來觀察。經比較，我在制作三維角色時主要使用maya中ploygen建模制作基礎模型，這樣能把握模型的準確性，理性分析人物大體比例關系。然后將maya制作完成的基礎模型導出obj這是三維軟件通用文件，導入至zbrush中繼續對其進行塑造，細節的深入刻畫。較為合理的步驟是：1、先制作具有一定細節的中模，在制作時可以先忽略角色運動原理拓撲結構，主要精力在于制作細節。2、導入中模至zbrush進行細節刻畫。3、導出zb完成的高模至maya，制作低模和高模的形體進行匹配，此事需要考慮合理的拓撲布線結構和人物運動原理。4、在低模分好uv的基礎上進行

32、貼圖的烘焙，如圖1。圖31 從模型到貼圖的制作流程第二節 畢業設計中制作技術的選擇制作之初，我比較了三維掃描和三維角色建模技術。隨著科技的發展，在最近的影視作品和游戲作品中，越來越多得運用到了三維掃描技術。三維掃描技術被廣泛運用在三維寫實類角色制作上。何為三維掃描？“三維掃描是集光、機、電和計算機技術于一體的高新技術，主要用于對物體空間外形和結構及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標。它的重要意義在于能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為實物數字化提供了相當方便快捷的手段”。三維掃描能否取代三維角色建模？個人認為三維掃描不能取代一個優秀三維角色建模師的工作，在未來幾個月就將

33、出品的ea體育游戲fifa11的制作過程中就采用了三維掃描技術，掃描了各大明星球員的臉部，在掃描后呈現在三維引擎中的頭部模型確實具有一定的真實性。經過對比，得到如下結論：作為一個三維角色建模師，當我拿到此類三維掃描模型再加工時，第一眼看到三維掃描模型時會有不適感。在加工過程中慢慢發現了這種不適感的原因有以下幾類。一、三維掃描捕捉的是人物一瞬間的表情，就算被拍人物臉部再如何放松或者鎮定，但總和人們平時觀察對方臉部時，所取得的人物臉部的常態印象有區別。特別是明星球員曝光率高，在人們腦海里留下深刻的印象，而這種印象是人們在多次看到球員的臉部后對臉部常態特征的一種總結。二、三維掃描模型會出現的主要問題

34、是左右不對稱和骨點不清晰。人臉左右對稱這一概念，其實是我們的主觀意識受到我們視覺習慣和審美習慣的印象所產生的。事實情況下人臉在任何表情情況下都不可能完全對稱。對稱的人臉是我們人類經過大腦處理出來的影像。所以在角色建模中我們需要盡量做到左右對稱的人臉，除特定例子以外，如運動員臉部受過傷或骨折過所造成的明顯傷害等等。但在某些細節部分的不對稱，反而會讓角色顯得自然，如眼皮曲線、大鼻子高鼻梁的左右微量傾斜、鼻翼厚度的左右不同、人臉皺紋的左右相對不對稱的變化等個性化細節。三、想要做出更接近人們腦海里明星臉部模型，就需要在三維模型的基礎上對臉部骨點進行塑造。因為在三維掃描的瞬間因為人物臉部的表情骨點和肌肉

35、會相對與常態下的人臉有所移動。為了模型特征更加明顯和臉部模型表情綁定后的效果，我們需要把三維掃描模型回復到球員臉部肌肉最放松的狀態，這需要角色建模師對臉部表情肌在無表情和表情狀態下的運動都有一定的了解，如眼輪匝肌運動和顴骨會造成的皺紋，口輪匝肌運動造成的酒窩等。眼部是人們最容易注意到的部分，三維掃描模型的眼皮厚度非常的圓潤松弛，因為在真實人臉上每一個曲度轉折相對于藝術家的雕刻和建模師做制作的模型都要圓潤許多，而藝術家的雕刻作品都會把眼皮做得更加的鋒利，眼部肌肉更為緊張來突顯人物的個性。在古典的雕像中我們會發現一個優秀的作品就算不去塑造人類圓球的瞳孔，只塑造眼瞼和眼球就能讓人知道作品中的人物在往

36、哪看，或低目思索或向遠處眺望。眼皮的一張一弛和眼球的微微變動都可以表現一個人的性格和緊張程度，如近期姚明照片的眼睛在鎮靜時總是上眼瞼微微下壓，眼球微微向上，這一特征和他在nba成長從初出茅廬到球隊領袖有極大的關系，相對于前幾年的照片臉部肌肉更加的緊張，目光更為專注，這都是在三維掃描模型中無法實現的。如圖2左邊為三維掃描后再由三維建模師加工的模型，右邊是照片。此類技術非常適合于寫實作品的表現。圖32 三維掃描模型和照片的對比 經比較后，我發現三維掃描技術確實大大提高了三維建模的工作效率，但對于三維角色建模只能起到輔助作用，在制作過程中對藝用解剖原理的掌握還是作品的成敗起到了關鍵性的作用。第三節

37、拓撲結構在作品中的應用三維模型是由不同的坐標位置的點連成線、面、塊組成。為了更好的塑造角色結構和利于使用zb再次加工雕刻后的效果，以及進行骨骼綁定后的運動效果。我從實踐中對拓撲結構總結出以下幾點: 一、三角面與五星面三維角色建模為了光滑美觀，現在無論動畫建模還是游戲建模多以四邊面為主、但并不意味著不能使用三角面和五星面（連接同一個點的線的數量為5根）。在肘部、眼角、衣服皺折等關鍵轉折部位為了凸顯輪廓結構和節省模型面數是可以使用三角面建模，特別是在夸張和虛幻類角色的制作上，為了凸顯建構更可以使用三角面和五星面的布線結構。但不足之處是如果把模型導入zbrush中再次雕刻時，有三角面和五星面的地方不

38、能使用smooth光滑，如果光滑會出現難以撫平的凹坑影響烘焙法線和置換貼圖的細節。如出現此類凹坑只可以用zbrush中的筆刷flatten磨平凹坑，但同時也會影響周圍細節。所以在三角面和五星面的使用上需要十分小心，在關鍵的眼角、鼻唇溝、耳窩、嘴角、顴骨轉折點等不可避免的部位才能使用。為了節省面數我們可以隱藏在腋下、襠下、腳底等部位。這一理論適合于任何類型的角色制作中。如圖3的模型在結構的關鍵處都運用了三角面和五星面布線。圖33 怪物模型二、合理的拓撲適合人體運動原理為了我們所制作的人體模型便于在骨骼綁定后能達到真實的效果，我總結出最需要注意的兩個部位：1、肩部與前臂交匯處必須以井字形布線，因為我們抬起手臂時可以粗略得看出胸肌是截止于上臂前端，及胸肌在手臂上抬時連接三頭肌的大概形狀，所以我們建模時不能把肩部和手臂分開做成兩個在運動時沒有牽連的拓撲結構。井字形布線很好的解決了這一兩處關節連接的結構問題，并有利于骨骼的綁定。2、在制作軀干與腿部交匯處時橫向拓撲線應該成v字形，在此部位腹直肌向下收縮至恥骨也就是襠部，骨盆左右兩側銜接大轉子也就是股骨頭，大腿運動時受腹直肌左右兩塊腹外斜肌影響，所以為了表現這一肌肉運動原理需要在我們俗稱的襠部、軀干、大腿交匯處也就是骨盆用v字形的拓撲結構來