人物角色建模的布线.doc

人物角色建模的布线（假设模型的外型已经设计完成，有标准的前，侧，后视图） 第一：建模的基本方法及其优劣的分析 一.多边形建模 多边形建模的最传统也是应用最为广泛的建模方法，它常常用于游戏和一般精度要求的动画短片的角色制作，它的基本原理非常简单，就是利用空间中的若干节点构建出模型的基本形态，各点之间的连线组成了外形的块面。它是主要优点是：方法成熟，命令简单易用，操作性好，可以随意控制模型的局部精度，布线的自由度很大，便于修改，材质贴图方案成熟丰富，动画也比较方便；它的缺点也是很明显的：模型的显示是块面，所见非所得，光滑后局部细节有变化，有时需要反复调整；模型的精度不高，建立高精度模型在资源利用上不够经济。 二.细分曲面 细分曲面是多边形建模方法的升级。它采用曲面方式显示模型，做到了所见即所得，在调整上综合了NURBS和多边形的优点，有多个层级可以灵活方便控制模型的局部精度，调整模型的细节，可以在多边形代理模式下加线，在标准模式下细分，具有很大的灵活性。可以说是一种很有前途的建模方法。但它的缺点也很明显，调整时由于系统要同时对多个层级的曲面形态进行计算，占用资源较多，造成交互性下降，另外在贴图上也不如多边形灵活方便 三.无缝NURBS 无缝NURBS无疑是最专业最复杂的建模方法。对于人物这样的复杂模型，想用一张NURBS曲面搞定是极其困难的，如果模型还要进行复杂的动画，那就只有使用无缝NURBS的方法来做，这种方法在理解上比较困难，说的简单一些就是用多个NURBS曲面象缝衣服一样进行光滑的缝合，在模型变形时仍然保持互相之间的光滑过渡。这种方法做出的模型精度较高，常用在电影级的制作中。在三种建模方法中，这是难度最大的一种方法，对软件操作的技巧要求最高，制作时必须对整个模型的拓扑结构做精确的分析，它也可以控制局部精度，但由于多个曲面互相牵制，不如多边形和细分曲面来的方便，同时在局部走线上也难以完全符合人物肌肉的分布，贴图的问题也比较复杂。 第二：角色布线的几个原则： 这里以人物角色模型的布线为例详细讲解模型的分析，拓扑图的分解，实际模型的布线过程，由于人物的建模是角色建模的难点，所以只要掌握了人物模型的布线方法，举一反三，其它模型的布线也就不是什么难事了。这里所讲的布线的原则和方法同样适用于其它模型的布线。 1.在充分表现对象特征的前提下尽量精简模型（面数尽量少）对于动画要求，一般不需要精度非常高的模型，精度高的模型占用资源比较多，调整的交互性和难度都较大，所以在满足制作要求的前提下应该尽量精简模型； 2.尽力保持所有的面均为四方面四方面的模型在拓扑分解上较为合理，可以在充分表现对象的特征前提下节省系统资源，在动画中渲染较快，而且也不易出错，花些工夫把模型优化为四方面，尽量避免出现三角面和五边形面是非常必要的，特别在模型变形要求较高的部位更是如此； 3.走线应该符合解剖学的规律和角色动画的要求对于角色建模，通常要考虑到今后动画变形的要求，这样就需要在布线上符合解剖学的规律，依照人体肌肉分布和变形的特点来安排走线，这样才能建出真实可信，易于控制的模型。即使是卡通造型，虽然在造型上比较夸张，但是许多地方仍然脱离不了真实人体的结构规律，所以解剖学的规律仍然是适用的。 以上所讲的三点既是多边形建模布线的基本原则，也是优化布线的基本方法。简单一点说就是：在满足形态和动画要求的前提下用尽可能少的四方面来构建模型。 第三：角色建模布线的基本步骤： 1.认真分析模型，画出拓扑图这一步是成功建模的基础，也是最为重要的准备工作。很多人可能都有体会：前期准备工作做的越充分越细致，后面的制作就越顺利越有效。不要怕在分析模型上花过多的时间，把模型的结构布局分析透了再动手，远比发现不合理之后再回头反复修改要更有效率。 2.建立模型模型分析完毕后，根据拓扑参考图建立模型 3.加上骨骼，蒙皮后进行测试调整如果模型的拓扑分析比较到位的话，根据拓扑图建立出的模型从总体上讲是比较合理的，最后要根据模型的动画要求，加上骨骼，蒙皮后摆POSE进行测试，看看有没有布线不合理的地方，这里的不合理主要是指控制点和结构线的具体位置，总体上的关系已经不需要进行大的调整了，如果有不理想的地方，再进行一些细致的调整。 第四：模型解剖学的分析 人物角色的建模一向被认为是建模的难点。建立人物这样的复杂角色模型，对美术基础有一定的要求，尤其是要对人体的形态，结构特征，骨骼和肌肉的分布，关节的外形和运动规律都要有一定的了解，否则难以建出附合解剖学规律，令人信服的模型。我们这里不对人体的解剖学上的结构做过多的研究，从应用的需要出发，重点分析一下人体结构与布线的关系。 多边形布线的基本模式和无缝NURBS布线的对比分析 头部的比较： NURBS由于是多个面片的缝合，在拓扑分割上较不自由，所以对于布线上有一些限制，突出表现在鼻子两侧，一般并没有完全按照人的笑纹来安排，所以在做表情时多少会有些别扭；而多边形由于只需要一张面片就可以做好，在布线上比较灵活，可以随意控制局部的网格密度不存在这个问题，但无缝NURBS的拓扑分解比较严谨，可以做多边形布线很好的参照。 身体的比较：（以女人体为例） 我们仔细观察两者的布线异同可以看出，在乳房部位，理想的布线应该是环形布线。无缝NURBS由于在拓扑分解上的先天限制，很难在不影响全局的情况下使乳房部位的走线附合结构本身的特点，这样在形态的调整上就会有些困难。而多边形方法就非常灵活，可以很方便地转成环形布线，形态控制上更加容易。同样，在肩部的三角肌处，颈部的胸锁乳突肌处也存在这样的问题。另外，通过观察我们还可以发现，在布线的疏密控制上多边形也要灵活的多，可以更好的控制局部细节的精度和形态，而NURBS模型想在局部加线必然要影响到整体，所以是非常困难的。 通过综合对比，我们可以发现，传统的多边形建模方法毕竟是一种非常成熟的工具，有着它独特的优势，对于大多数对精度没有特别要求的场合，仍然是最方便和最有效率的建模工具，所以下面我们重点对多边形建的布线进行分析研究。 解剖结构和布线的关系分析 头部的结构和布线的关系分析。男人和女人的头部结构是一样的，只是在具体的外部特征上表现不同：男人的头较有棱角，显得粗壮有力，女人的头则显得较为柔和细致；其它的皮肤眉眼胡须方面的差别则主要依靠贴图来体现，这里先不做介绍。单就布线拓扑的分解来看，男人和女人的头没有任何的区别。 头部布线的难点和形态塑造上的难点基本上是一致的，重点集中在眼角，鼻翼，嘴角和耳朵几个部位上。我们可以对照一个布线比较合理的模型来逐个部位进行分析。 头部建模的方法很多，可以先制作一半，然后再镜像复制，焊接中缝得到完整的模型，可以直接用基本几何体用挤压拉伸等方法得到完整的模型，也可以由侧面多边形进行多次挤压进行。最经典的方法是由基本几何体