3D游戏场景建模毕业设计毕业论文.doc

3D游戏场景建模毕业设计毕业论文目 录1引言- 1 -1.13D游戏场景的研究意义- 1 -1.2国内外三维游戏行业现状- 1 -2游戏场景的重要性- 3 -2.1游戏场景的作用- 3 -2.2构思方法- 4 -3三维游戏设计所用的软件- 5 -3.13ds Max- 5 -3.2Photoshop- 6 -4魔法学院建模设计- 8 -4.1中世纪建筑风格- 8 -4.2设计图和设计思路- 10 -4.2.1设计图- 10 -4.2.2设计思路- 11 -4.3制作地基- 12 -4.4制作小房子- 14 -4.5制作中心房子- 18 -4.6尖塔房子- 26 -4.7遇到的问题及解决方法- 30 -5古代城墙建模设计- 31 -5.1古代城墙- 31 -5.2设计图和设计思路- 33 -5.2.1设计图- 33 -5.2.2设计思路- 34 -5.3制作城门- 34 -5.4制作阁楼- 42 -5.5制作城墙走廊- 48 -5.6材质贴图- 50 -5.7遇到的问题及解决方法- 56 -6总结与展望- 57 -6.1总结- 57 -6.2展望- 57 -参考文献- 58 -指导教师简介- 59 -致 谢- 60 -1引言1 引言1.1 3D游戏场景的研究意义三维游戏中场景设计是3D游戏构成中的重要组成部分，场景设计是指三维游戏中除角色造型以外的随着时间改变而变化的一切事物的造型设计。好的场景设计可以提升三维游戏的美感，强化渲染主题，它能够使三维游戏的渲染效果更加的饱满。恰当的场景设计更能为游戏提升附加价值，直接影响着整个游戏的风格和艺术水平。3D游戏场景制作的意义在于对于一个虚拟娱乐世界的创造。一个制作细腻、精美的游戏场景能起到烘托整体游戏气氛，将玩家带入到剧情中的作用，使游戏参与者能感悟到游戏策划者所想向玩家传递的游戏内涵与游戏文化。所以，游戏场景制作是游戏美术制作中一个不可缺少的重要组成部分。场景设计既要求有高度的创作性，有要求有很强的艺术性。游戏场景不仅仅是绘景，更不同于环境设计。它是一门为游戏服务，为展现故事情节，完成戏剧冲突，刻画人物性格服务的时空造型艺术。它的创作是依据游戏剧本、依据角色造型、依据特定的时间线索规定的。游戏场景设计对镜头画面的形成有着至关重要的作用，可以说场景空间设计制约着镜头画面。设计一般是依据场景空间的创作思维来安排镜头画面中景色的变化、视觉的变化、镜头的运动方式以及场景气氛效果的营造。场景设计还有可能影响到剧情的发展，比如古代对建筑物规模和建筑形状的规定都很严格，那么古装角色要根据自己的身份选择合适的建筑去居住和生活，活动范围也会受到限制，剧情要依照这些场景来展开。场景设计不但影响着角色与剧情，而且还影响着游戏参与者对于游戏画面的欣赏。1.2 国内外三维游戏行业现状国内三维游戏行业起步于90年代，在98年以后到现在经历了一个扩张期，几个行业都已经初具雏形，有了一大批在这个行业谋生的从业者。由于是新的行业，一切都是从零开始，没有专门的学校开这样的专业，没有专门的高水平师资力量，没有传统的势力范围，没有垄断。所以说这个行业对于那些文凭不高，但自身能力很强的人来说，简直就是风水宝地，大家在一样的起跑线上奔跑，和化工，金融这些传统行业不同，这个行业的高手都是30左右，说资历也不会太长。现在国内三维行业基本可以分成以下五个分支：电影、广告、游戏、电视包装、建筑。从业人员来讲，做建筑三维设计的最多，做电影的最少。而三维游戏设计则是一个大市场，是现在国内三维游戏角色商业应用最多最成功的领域，可是盗版，程序开发，故事和原画这些都影响着游戏的成功，这个行业集中了国内一大批的高手。而今，网络游戏在资本市场上造就的神话正在集中上演，先是在软件领域拼搏了19年的金山，以网络游戏之名成功上市；其后，曾在中国保健品行业大出风头，如今又在中国网游行业再造传奇的“奇人”史玉柱，于2007年11月1日在美国纽约证券交易所为巨人网络敲响上市钟声，本以为已被盛大、网易、九城等先行者瓜分殆尽的网游市场，随着新生力量的迅速崛起，开始重新划分版图。紧随着这一产业的兴盛，网络游戏公司急忙寻找市场经理、产品开发和高级技术人员，但是无不兴叹良才无觅处。究其原因，据分析，该行业从业者多为玩家出身，出于对网络游戏的痴迷，曾投入大量时间、精力，唯其如此，才能熟谙此道；然而，对基于宏观市场观念的管理、市场、研发却相对不熟悉。从相关行业可以找到一部分专才，但网络游戏行业的某些职位，比如产品开发,却又必须对游戏有全心投入的经验、了如指掌的认识。供不应求，已使网络游戏业的市场经理、开发专才的身价，与IT行业相关人士相比有过之而无不及。如今，建筑和城市的模拟，3D游戏和科学数据的交互等都步入了新世纪体验的行列。但是我国的三维游戏产业领域还十分薄弱，整体处于刚刚起步的阶段，在其复兴的过程中不仅需要众多的人才出现，还更加需要技术的不断探索和革新。所以，本篇文章的主要指导思想就是：通过对游戏场景建模设计以及其实现的研究来进一步的推动我们三维游戏产业领域的发展。- 60 -2 游戏场景的重要性2 游戏场景的重要性随着3D网络游戏的不断发展，场景的制作同样也成为了其中一个比较重要的组成部分，一个漂亮的场景画面，会直接影响到玩家对游戏的喜好程度，所以在构建游戏场景模型的时候，就要尽可能的将其做得完美漂亮。优秀的游戏作品应该是内容与形式的完美结合，除了需要好的情节、好的剧本、好的系统、好的操作性外，优秀的美术风格也是不可缺少的。极具个性的人物设计、优美精致的自然背景、想象力丰富的世界观这些都是游戏设计师孜孜以求的目标。2.1 游戏场景的作用游戏场景设计是指游戏中除了角色造型以外的一切物体的造型设计。游戏的主体是游戏角色或是参与者控制的主体，围绕在主体周围，与主体发生关系的所有事物，如生活场所、陈设道具、社会环境、自然环境以及历史环境。场景设计既要有高度的创造性，又要有很强的艺术性。场景设计一般分为室内空间、室外空间和内外结合空间。场景设计要完成的常规的设计图包括：场景效果图、场景平面图、立面图、结构鸟瞰图、场景细部图和气氛渲染图。场景设计既请求有高度的创作性，又请求有很强的艺术性。动漫游戏场景不只仅是绘景，更不同于环境设计。它是一门为动漫游戏效劳，为展示故事情节，完成戏剧抵触，描写人物性格效劳的时空外型艺术。它的创作是根据动漫游戏剧本、根据角色外型、根据特定的时间线索规则的。动漫游戏场景设计对镜头画面的构成起着至关重要的作用，能够说场景空间设计限制着镜头画面。设计过程是根据场景空间的创意义来布置镜头画面中景别的变化、视角的变化、镜头的运动方式以及场景氛围效果的营造。场景设计还有可能影响到剧情开展，比方古代对建筑范围和建筑形制的规则都很严厉，那么古装角色要依据本人的身份选择适宜的建筑去寓居和生活，活动范围也会遭到限制，剧情要按照这些场景来展开。2.2 构思方法游戏场景设计需要从宏观上把握游戏的场景造型，要有驾驭整个作品的主体意识。在游戏艺术风格创作中，场景设计师需要与游戏艺术指导等主创人员在创作意识上取得统一的认同，这是重要的创作原则。在实际的工作中创作意图的统一，往往是以艺术指导的意图为主，这是为了使影片游戏形成完整而具特色的风格。完整性是一切艺术传作所必须的。作为场景设计师，要达到宏观把握，整体处理，就需要设计师在设计之初就先做一次总指导，然后再进行设计。正确完整的思维方式应该是：整体构思局部构成总体归纳。也就是先有一个整体的思路，再进行每个局部的设计，然后再进行总体的归纳整理。具体的做法就是要从调度着手，充分考虑场面的调度，以动作为依据。强调造型的意识，以造型的表意性、叙事性取代说明性。游戏的艺术基调是通过角色的行为、造型风格、情节节奏、气氛、色彩等表现出的一种感情情绪的特征。游戏的基调就像音乐的主旋律，无论乐章如何变化，总会有一个基本基调，或庄严、或悲壮、或宏大、或欢快等等。造型形式，特别是场景的造型形式，是体现影片整体形式风格、艺术追求的重要因素。场景的造型形式直接体现出游戏的空间结构、色彩搭配、绘画风格，设计者需要探求游戏整体与局部、局部与局部之间的关系，形成游戏造型形式的基本风格。场景的造型随着技术的不断更新，造型变得更复杂细致，实时渲染也变得更快。游戏厂商不断的在过分追求游戏画面的写实性，将写实做到极端，势必会带来负面的影响，游戏场景的造型风格应吸纳全世界各地域文化的特点。3 三维游戏设计所用的软件3 三维游戏设计所用的软件3.1 3ds Max伴随着计算机技术的发展，各种应用软件应运而生，3ds Max就是这些软件中的杰出代表。它以强大的功能，领先的技术，低廉的价格使以前以前人们可望而不可即的电脑三维动画设计变为现实，并为广大的专业制作人员提供了最高性价比的动画制作软件。使3ds Max，可以在个人计算机上快速创建具有有专业品质的3D模型、照片般真实感的静止图像和电影品质的动画。3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，是Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。其前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件。在Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现一下子降低了CG制作的门槛，首先开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步开始参与影视片的特效制作，例如X战警II，最后的武士等。在Discreet 3Ds max 7后，正式更名为Autodesk 3ds Max。3ds Max是著名的三维动画设计软件，也是全球销量最好的三维动画和建模软件，全球每年都会新增大量基于PC平台的专业艺术家、动画师和广播电视及电影特技制作者，他们大都会选择3ds Max。软件在其出世以来还赢得了超过65个行业大奖，它在全球拥有最广泛的三维动画设计用户群，是目前PC上最流行的三维动画设计软件。3ds Max经过不断的发展和改进，如今已经到了2015版。3ds Max广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。清风室内设计培训机构的云计算三维核心技术在室内设计行业得到广泛运用，使3dmax的运算速度加快。图 3-1 3ds Max2010中文版界面上图则是3ds Max2010中文版本的界面，比起之前的版本，它增加了新的建模工具，可以自由地设计和制作复杂的多边形模型。且新的及时预览功能支持AO、 HDRI、SOFT SHADOWS、硬件反锯齿等效果。此版本给予设计者新的创作思维与工具，并提升了与后制软件的结合度，让设计者可以更直观的进行创作，将创意无限发挥。3.2 PhotoshopAdobe Photoshop，简称“PS”，是由Adobe Systems开发和发行的图像处理软件。Photoshop主要处理以像素所构成的数字图像。使用其众多的编修与绘图工具，可以有效地进行图片编辑工作。Photoshop有很多功能，在图像、图形、文字、视频、出版等各方面都有涉及。2003年，Adobe Photoshop 8被更名为Adobe Photoshop CS。2013年7月，Adobe公司推出了最新版本的Photoshop CC，自此，Photoshop CS6作为Adobe CS系列的最后一个版本被新的CC系列取代。Photoshop的专长在于图像处理，而不是图形创作。图像处理是对已有的位图图像进行编辑加工处理以及运用一些特殊效果，其重点在于对图像的处理加工；图形创作软件是按照自己的构思创意，使用矢量图形来设计图形。平面设计是Photoshop应用最为广泛的领域，无论是图书封面，还招帖、海报，这些平面印刷品都需要Photoshop软件对图像进行处理。在游戏建模中，模型后期的贴图处理就需要利用到Photoshop，这同样是一个非常重要的步骤，关系到模型的贴图处理，特别是无缝贴图的制作，只有处理好了，渲染之后才能达到所需要的效果。下图是Photoshop CS5版本的界面：图 3-2 Photoshop cs5界面4 魔法学院的建模设计4 魔法学院建模设计4.1 中世纪建筑风格欧洲的建筑风格按照历史发展流派来分的话，主要分为七种：一种是古希腊建筑风格，它出现于公元800年至公元300年；二是古罗马建筑风格，它出现于公元前300年至公元365年；三是欧洲中世纪建筑风格，出现于公元400年前至1400年，封建领主经济占统治地位，城堡式建筑盛行；四是文艺复兴建筑风格，出现于公元1420至1550年；五是新古典主义建筑风格。哥特式建筑是11世纪下半叶起源于法国，1315世纪流行于欧洲的一种建筑风格，主要见于天主教堂。15世纪，文艺复兴运动反对封建神权，提倡复活古罗马文化，仍把当时的建筑风格称为“哥特”。这时期的建筑仍以教堂为主，建筑风格完全脱离了古罗马的影响，而是以尖券（来自东方）、尖形肋骨拱顶、坡度很大的两坡屋面和教堂中的钟楼、扶壁、束柱等为其特点。 图 4-1 哥特式建筑哥特式建筑以其高超的技术和艺术成就，在建筑史上占有重要地位。哥特式教堂的结构体系由石头的骨架券和飞扶壁组成。其基本单元是在一个正方形或矩形平面四角的柱子上做双圆心骨架尖券，四边和对角线上各一道，屋面石板架在券上，形成拱顶。采用这种方式，可以在不同跨度上作出矢高相同的券，拱顶重量轻，交线分明，减少了券脚的推力，简化了施工。飞扶壁由侧厅外面的柱墩发券，平衡中厅拱脚的侧推力。为了增加稳定性，常在柱墩上砌尖塔。 图 4-2 天主教堂哥特式建筑的特点是尖塔高耸、尖形拱门、大窗户及绘有圣经故事的花窗玻璃。在设计中利用尖肋拱顶、飞扶壁、修长的束柱，营造出轻盈修长的飞天感。以及新的框架结构以增加支撑顶部的力量，使整个建筑以直升线条、雄伟的外观和教堂内空阔空间，再结合镶着彩色玻璃的长窗，使教堂内产生一种浓厚的宗教气氛。教堂的平面仍基本为拉丁十字形，但其西端门的两侧增加一对高塔。哥特式教堂的内部空间高旷、单纯、统一。装饰细部如华盖、壁龛等也都用尖券作主题，建筑风格与结构手法形成一个有机的整体。巴黎近郊的圣德尼修道院是罗马风风格向哥特风格转型过程中的一座里程碑式的建筑。与罗马式教堂最大的不同在于它的轻盈与明亮，这与其窗户设计有直接的关系。装饰窗户的彩色玻璃，设计美观，阳光从外面泻进，透过五彩缤纷的色彩，制造出圣洁的气氛。 图 4-3 罗马教堂4.2 设计图和设计思路4.2.1 设计图本人的论文题目是3D游戏场景建模，因此我的第一个场景模型选择的是下图中的中世纪魔法学院。图 4-4 中世纪魔法学院4.2.2 设计思路首先，拿到了中世纪魔法学院这样的一个图纸之后，我在建模之前，要对它进行分析，理出一步步的设计思路，为之后的建模做一个流程。对上图进行解析，可以将其分为八个部分，如下图所示：图 4-5 中世纪魔法学院流程图第一部分就是制作地基，即是图中的部分，它的制作确定了整个魔法学院占地面积和大体构造；第二部分是在地基上创建第一个小房子，即是图中的部分，命名为二号小房子；第三部分是紧挨着二号小房子创建一个横向的房子，即是图中的部分，命名为三号小房子；第四部分则是制作魔法学院的中心房子，是这个模型中最大也是比较复杂的一个部分，即是图中的部分；第五部分则是制作最后的两个尖塔式房子，位于中心房子两侧，相互对称，即使图中的和部分；第六部分则是在Photoshop中对材质贴图进行修改，制作无缝贴图，然后再3ds max中对模型进行各位部分的贴图；最后对贴好材质贴图的中世纪魔法学院模型进行灯光渲染，然后出最后的完成图。4.3 制作地基根据魔法学院的图纸，可以看出第一部分中地基的形状构造，所以先打开3ds Max 2010，在四个视图中的顶视图中，用线的命令开始绘画。图 4-6 制作地基在制作的过程中，需要注意的是，画每一条线段的时候，在落到下一个点之前，要按住Shift键，这样可以保证画出的每一条线都是直线。当画出好了左边的地基的时候，在右边的命令窗口中选择“挤出”命令，给它的一个厚度，将其转化为一个立体的三维图形，如图所示： 图 4-7 地基得到这样一个左边的地基之后，再右击将其转化为可编辑多边形，如此才可以进行点、边、面等等的调节。最大化视口切换之后，利用“移动”工具，对地基的每一个顶点不断的调节，让它的上面的那个面比下面的面要稍微小一点点，如此看上去会比较光滑，边缘会比较好看。 图 4-8 调节顶点慢慢的调节各个顶点，使地基有一个切面的形状之后，利用“镜像”命令将其复制一个，然后用“移动”命令将它们移动右边的位置，将两个何在一起，这样地基就做好了。 图 4-9 地基组做好了地基之后，接下来要做第二部分，在地基上制作二号小房子。为了防止制作过程中会破坏掉已经做好了的地基模型，因此用“附加”命令将左右两个地基附加成一个整体，或者在工具栏“组”命令中将其成组。4.4 制作小房子在右边的工具栏中，选择标准基本体中的长方体，然后在顶视图中，制作一个box，长宽比地基稍微小一点点，如下图所示： 图 4-10 新建box图 4-11 连接边做出一个box之后，就在右边的修改命令中进行长宽高的修改，以及分段数的设置。然后同样将其转化为可编辑多边形，选中四条边，用“连接”命令将其分段，然后“挤出”，做出一个房子墙角。在这里需要注意的是，挤出命令中有三个选项，组、局部法线、按多边形，它们的挤出结果是不一样的，在这里我们选择局部法线命令。挤出一个墙角的形状之后，在对象的前面，同样是利用“连接”命令，进行三次连接之后，做出一个门的形状。然后利用“移动”工具进行顶点的调节，使之变成一个圆形拱门的形状。 图 4-12 墙角制作删除拱门下边的顶点之后，选中门所在的面，进行“挤出”命令，往里挤出，就做出了一个门的形状。同时利用“缩放”工具，选中同一条线上顶点，在X轴上进行缩放处理，就能够将各个顶点都对齐。在这里会出现一些问题，因为需要挤出的拱门所有的面都不在同一个平面上，所以会出现一些扭曲，面的歪斜等等。因此在这里出现这些问题之后，就需要“孤立当前物体”最大化视口，放大之后慢慢的调节点、边、面，删除多余的，添加缺少的，同时辅助“焊接”、“塌陷”等命令，将其做得细致美观，这一步需要的是耐心。做完门的结构之后，在对象物体的左面用同样的方法，一步步细心的制作出一个窗子的结构。为了在制作的过程中方便观察，所以每做好一个对象之后，就进行材质编辑，赋予对象默认材质，同时将拓扑线的颜色改为黑色，如下图所示： 图 4-13 挤出门窗接下来就是制作房顶的结构模型，同样先制作一个box，然后再右边的工具栏中将其转化为可编辑多边形，选择“连接”命令，增加分段数，利用“移动”和“缩放”工具调节各个顶点，将其制作成一个房顶的形状。 图 4-14 制作房顶做好房顶之后，接着就要制作一些装饰物之类的结构，比如房梁等等，这样可以令它看起来比较逼真。做好了所有结构之后，如上图所示，就比较像一个房子了，这时候同样将整个房子的所有模型结构附加或成组。创建一个圆柱体box，给予32段分段数，然后用“缩放”命令调节顶点；创建长方体box，“连接”命令分段之后，选择中间的面，利用“挤出”命令将其挤出，做成一个书本，如下图所示： 图 4-15 制作魔法书现在号小房子就做好了，然后就用同样的方法制做号小房子。同样新建一个长方体box，转化为可编辑多边形后，“连接”命令增加分段数，“移动”工具和“缩放”工具调节顶点，最终得到下图所示的模型： 图 4-16 制作二号小房子4.5 制作中心房子再制作第部分中心房子的时候，窗子的制作设计及其重要。先做一个box，转化为可编辑多边形，选中一条边后用“环形”命令，经过多次连接之后，调节顶点和边，做出两道窗子的形状，用“挤出”命令向里挤出，改变数值。窗子两边剩下的线条不好看，就用“目标焊接”命令将两个顶点拉到顶上焊接起来。注意：在做的过程中，有时候会出现一些多余没用的顶点，这时就用“移除孤立顶点”将其删除。每做完一个模型元素，一定要在修改面板中的平滑组中的“清除全部命令”清除掉一些扭曲之类的面，这样可保证模型元素的平滑。 图 4-17 制作窗子然后制作房顶，以及房顶上的装饰，瓦片线条之类的结构。在镜像或者移动的时候，因为是三维立体空间，所以可能很难移动到合适的位置，所以这时就需要借助到“旋转”命令，进行X、Y、Z三个空间的旋转调节。但是就算这样，角度也很难做到精确，所以就要另外一个工具“角度捕捉切换”，在里面设置角度参数。 图 4-18 旋转房梁在做上图中的结构的时候，只要做好了一个，其他的三个就可以直接复制即可。复制常用的办法就是按住shift键的同时用移动工具复制，但是在这里因为方向的不同，所以用“镜像”命令进行X、Y轴上的镜像复制更加的方便，复制完成之后，用“移动”、“缩放”工具将其调到合适的大小，合适的位置。 图 4-19 制作房顶结构做好了中心房子，将其中所有的元素再次成组，防止后面制作过程中会不小心移动它，接着制作屋顶前面的一个装饰物的模型。到了这个步骤之后，接下来就要在上面制作其他的房子结构，而这个中心房子区别于其他的几个房子最大的特点是在房顶上有着一个尖塔式的模型。 图 4-20 制作房子装饰由于制作了的模型比较多，元素比较复杂，为了方便下一个模型的制作，这时候就需要隐藏掉已经制作好了的模型。在透视图中，创建一个box，转化为可编辑多边形，“连接“命令分段，将其滑到合适的位置，选中顶部的四个面，执行“局部法线挤出”，调节高度，得到下图的一个模型： 图 4-21 制作尖塔选择两条边，用“连接”命令开始分段，调节收缩和滑块，利用边和顶点制作一个窗子的形状，如下图所示：图 4-22 连接边选择多个元素的时候，按住ctrl键便可多个选择。做出了窗子的样子后，切换到点层级，框选中间的六个顶点，选择“移动”工具，往上移动一点点的高度，在选择最中间的两个顶点，往上移动，删除多余的顶点，这样就做出了一个窗子的形状。 图 4-23 局部法线挤出用Delete键删除其余的三个面以及多余的多边形。注意：在删除顶点或者边的时候，不能用键盘上的Delete键，它会将整个多边形整个面都删除的，所以只能用键盘上的退格键。选中窗子形状的多边形，向里挤出，就可得到一个窗子的模型，得到如下的模型结构： 图 4-24 复制窗子选中剩下的一个面上的元素，进行镜像复制，然后按下“角度捕捉”工具，设置捕捉角度为90度，再按下shift键，用旋转工具旋转依次复制三个。 图 4-25 附加合并这时候复制的三个元素是独立的，所以需要将他们和整体合并在一起。先用移动工具调节顶点，让它们相互对齐。 图 4-26 调节顶点将它们附加在一起，成为一个整体，进入线框模式，选择对应的顶点，利用“塌陷”命令，将两个顶点合并为一个。在四个视图中不断的调节元素的位置，让它们相互对齐。 图 4-27 塌陷顶点按照上面的方法，将另外两个元素也附加进去，塌陷顶点，将内部的上下的边界“封口”，最终得到如下的模型： 图 4-28 封口接着选中模型顶部的多边形，再次向上挤出，调节数值，正数为向上挤出，负数为向下挤出。在旁边新建一个圆柱体box，修改面板中调节半径和高度，使之半径大小比长方体稍微小上一点，然后在顶视图和前视图中将其放到合适的位置，如下图所示的模型： 图 4-29 布尔运算按下角度捕捉，修改捕捉角度为90度，用旋转命令，将圆柱体再次复制一个。进入符合对象中，选择“超级布尔”（ProBoolean）命令，选择移动，参数设置为差集。 图 4-30 超级布尔运算点击“开始拾取”命令，然后点击拾取两个圆柱体，就得到了想要的模型结构，如下图： 图 4-31 空洞模型调节颜色为黑色，赋予默认材质，接着新建一个box，转化为可编辑多边形之后，选中一条边，点击“环形”命令，然后连接3段，进入点层级，在前视图和左视图中不断的调节顶点，最终做成一个屋顶的模型。 图4-32 尖塔顶顶选择屋顶最上面的多边形，点击“插入”命令，在其中插入一个小一点的多边形，然后选择“挤出”，调节数值，挤出一定的高度，再用缩放工具，选中上面的顶点进行缩小。然后再“挤出”，选择最上面的顶点，缩放扩大，依次制作，得到下图中的模型： 图 4-33 挤出尖塔将尖塔屋顶放到中心屋子上面，移动好位置，调节高度，就得到了如下的模型，将它们成组起来，第四部分中心房子就做好了。 图 4-34 中心房子4.6 尖塔房子点击保存，隐藏做好了的模型结构，新建一个长方体box和一个圆柱体box，利用“布尔运算”在长方体中抠出一个圆形的空洞结构。然后再制作一个圆柱体，转化为可编辑多边形，调节顶点，利用缩放工具做出一个尖尖的结构，按住shift键，移动复制一个，调节好位置，附加到之前的空洞结构体上。 图 4-35 装饰结构接下来再新建一个长方体box，高度分段书设置为2，转化为可编辑多边形，用“移动”命令和“缩放”命令调节顶点。选中底部的多边形，点击“插入”命令，插入一个小的多边形，向内挤出一定的数值。 图 4-36 高脚结构再用“连接”命令分段，“缩放”工具对齐调节，目标焊接等等命令和步骤，对模型进行制作，选中制作出来的两个小多边形，“挤出”命令挤出两个支架脚，将其和之前的模型附加成一个整体，移动到中心房子的左侧放好。 图 4-37 移动附加接下来制作旁边的尖塔房子，首先创建一个box，然后将中心房子上的尖塔屋顶用“移动”命令复制一个，作为号尖塔房子的屋顶。接着用“挤出”命令向上挤出，“缩放”命令调节顶点的放大缩小，同时“移动”命令移动顶点的位置，最后选中顶端的四个顶点，执行“塌陷”命令，就得到了一个尖塔的模型。 图 4-38 挤出尖塔接着再制作出一个小房子，将其“旋转”复制三个，分别移动到尖塔房子的三个墙面上靠拢，调整好位置之后。再制作一些其他的装饰模型，放在四个方向的瓦上，同时在尖塔顶端制作一个魔法球，如图所示： 图 4-39 魔法球这样，号尖塔房子就算做好了，接着将其成组并为一个整体，然后放好位置，利用“镜像”将号房子复制一个，放到右边，就是号尖塔房子。到了这一步，算是将中世纪魔法学院的模型都完全建立好了，接下来只要下载贴图，在Photoshop中进行裁剪制作之后，转到3ds Max中进行材质贴图，以及灯光渲染之后，整个模型就算是完全完工了。 图 4-40 中世纪魔法学院4.7 遇到的问题及解决方法问题一：在做魔法学院建模过程中，在制作中心房子上的尖塔结构的时候，中央的两个空洞不会制作。解决办法：通过到查阅资料，向老师请教之后，找到了制作的方法，就是利用“布尔”运算和“超级布尔运算（ProBoolean）”，做出一个空洞的模型后，两个元素附加，拾取布尔，选择交集之后便可制作出来。5 古代城墙建模设计5 古代城墙建模设计5.1 古代城墙在中国古代，自有城市的那天起，城墙就存在了。据记载，城墙起源于中国古代原始社会的中后期。城墙的作用不仅是圈定中国古代社会城市的涵盖范围，同时也规划了中国古代城市的基本面貌。在中国古代，城墙的最初作用就是用于军事防御，为古代社会城市的发展和人们的生活、劳作提供安全保障。正因为城墙的军事防御功能使其被古代的统治者重视，成为了古代城市发展密不可分的一部分，也成为历朝历代社会发展的主流。随着城市的不断发展，城墙在古代的生命力也越来越旺盛，成为了中国古代社会城市发展的重要标志之一，同时也是体现中国古代传统文化的建筑物之一。在城墙的建筑过程中也耗费了许多的人力、物力、财力，建筑时不仅要考虑它的实用性，也要考虑它的审美性，这也就造就了古城墙的独特建筑特色。 图 5-1 宫殿古城墙的兴建一般都具有以下特点：优越的地理位置、独特的建筑用料和合理的建筑结构。城墙的设计有四座城门，每个城门都有正楼、闸楼和箭楼，它们的共同作用都是为驻守城墙和抵御侵略提供安全防护。由此可见，古城墙的建筑结构设计不仅合理，还能发挥城墙的重要作用。 图 5-2 古代城墙在中国古代社会，城墙的兴建也就圈定了城市的范围，限制了居民的生活和劳作范围。在春秋战国时期，各诸侯国为加强军事防御而扩大城市规模，城墙内城市的发展得到了明显的提高，居民的生活和劳作水平也都得到了不同程度的提高。同时扩展较大的城市也会吸引更多的居民定居，当统治者急需兵力的时候，还可以鼓励百姓参军，进而提高军队的战斗力。 图 5-3 城墙古城墙的兴建因城市的布局规矩特点而形成了“四方城”的形态结构，这与古代劳作人民的“天圆地方”概念也吻合，这样的结构对古代的建筑物业产生了一定的影响。古城墙的兴建也充分利用了城市的地理环境位置和当地的自然条件，这也展现了古城墙建筑的“因地制宜”的建筑思想。古城墙的兴建也会因为传统儒家文化的影响而存在差异，所以南北方城墙兴建的形状不同在一定程度上也展现了儒家的文化。在中国古代，城市的兴建也要考虑如地形、交通条件等因素，其中水陆交通是建城要考虑的首要条件，便利的水陆交通对城市的发展有促进作用。所以，在不同城市兴建城墙也会因该城市的地形、交通条件等不同而兴建形状、结构、城门设置方位等都不同的城墙。5.2 设计图和设计思路5.2.1 设计图本人的论文题目是3D游戏场景建模，所以下图中的古代城门是本人的第二个场景模型图纸。图 5-4 古代城墙模型图纸5.2.2 设计思路图 5-5 古代城墙流程图第一部分是制作城门，即是图中的部分，它是整个模型的中心部分，其他的模型都是以它为中心展开的；第二部分是在城门两边创建第一个阁楼，即是图中的部分，命名为二号阁楼，它是模型，其他的阁楼基本都是照着它来建立的；第三部分是图中的部分，是紧挨着二号阁楼创建的三号阁楼，它其实个二号阁楼是基本一样的；第四部分则是在二号阁楼旁边制作城墙走廊，这一部分难度稍微小一些，关键是走廊屋顶的模型制作；第五部分则是在Photoshop中对材质贴图进行修改，制作无缝贴图，同时将需要的贴图素材修改为去色后的凹凸素材；第六部分则是在3ds max中对模型进行各位部分的贴图，然后对贴好材质贴图的古代城门模型进行灯光渲染，然后出最后的完成图。5.3 制作城门首先新建一个长方体box，转化为可编辑多边形，增加分段数，然后进入点层级，进行顶点的调节，慢慢的得到一个城门右边的石墩模型，然后利用“镜像”命令在X轴上复制一个。 图 5-6 石墩制作接着两两个石墩的中间做出一个拱形形状的模型。同样也是新建一个长方体box，长的分段数为五段，转化为可编辑多边形后进行顶点的调节。用“移动”工具调节两边的顶点，得到如下的模型： 图 5-7 拱门制作用移动工具将它移到两个石墩的中央放好，中央空的地方用来放置城门。接着制作城门上的一些支撑所用的柱子，新建一个box，修改面板中调节长宽高，设置高的分段数为三段，转化为可编辑多边形，利用“缩放”工具将其下部微微放大一点，得到了一个城门柱的形状，然后将其放在城门相应的位置。 图 5-8 制作柱子按住shift键后用“移动”工具复制右边的柱子，然后再用“镜像”命令复制左边的柱子，将它们都放在合适位置，如下图所示： 图 5-9 镜像复制接下来制作城门，新建一个box，增加分段数，转化为可编辑多边形后，用移动工具调节顶点，将其拉成一个向上拱的形状。利用“连接”命令做出拱门的结构，如此选中拱门的多边形，向内挤出，两边都向内挤出一点点。同时再次新建一个box，调节好大小，用“复合对象”中的“布尔运算”在城门上挖出一个空洞，作为装门的地方。 图 5-10 城门制作制作门的结构的时候，新建一个box，调节大小之后，利用“插入”命令，插入一个小一点的多边形，选择“挤出”命令向里挤出，就做成了一个道门的模型，然后复制一份作为右门，附加在一起后放到合适的位置即可。 图 5-11 城门结构接着制作城门头上的装饰，新建一个长方体box，转化为可编辑多边形，长的分段数设置为5段，选择点层级，利用“移动”工具和“缩放”工具调节顶点，做出上图的模型结构。 图 5-12 移动附加接下来就要制作城墙上的宫殿了。首先新建一个box，转化为可编辑多边形，利用“连接”命令创建分段数，用移动工具调节顶点，拉出一个平台的结构，用来支撑城墙上的宫殿。同时在平台上中央的位置放置一个长方体的box，在四周创建柱子，构架围栏，如下图所示： 图 5-13 平台 图 5-14 护栏同时制作一些必要的结构，用于装饰城门，使得其看起来更加的美观和逼真。将这些装饰物放到平台之上。图 5-15 平台结构做好了这些，接下来就是在平台上制作宫殿了。首先新建一个长方体box，高的分段数设置为2。复制一个，转化为可编辑多边形，选择点层级，在左视图中利用利用“移动”工具和“缩放”工具调节顶点，然后用“挤出”命令向下挤出一小个长方体结构。同时，在顶部新建长方体box，做出一个横梁的结构，如下图所示： 图 5-16 宫殿需要注意的是，每做好一小个模型，就要在修改面板中选中元素，然后进行“清除全部”命令，这样可以清除掉一些多余的、扭曲的面。在调节顶点的时候，有些顶点如果没有对齐，歪斜了，那么就要选中需要对齐的顶点，利用“缩放”工具在X轴或Y轴上令顶点对齐。 图 5-17 宫殿视图做好宫殿大致结构后，接着就是一些细节上的模型建立，比如房梁的结构，宫殿的柱子模型等等。 图 5-18 宫殿房梁右边的一些装饰结构模型制作好之后，左边的只需利用“镜像”命令复制一个，移动到合适的位置即可。 图 5-19宫殿左视图将柱子和各种结构模型建立好之后，移动到对应的位置摆好，同时用“成组”命令将它们作为一个整体。 图 5-20 调节移动轴需要注意的是：由于模型建立了很多，所以有时候用“移动”工具和“缩放”工具的时候会发现轴承不在对应的位置，而是在老远的位置，不利于移动和缩放，这是就要到“层次”面板中对轴进行调节，选择“仅影响轴”和“剧中到对象”之后，轴承就会自动回到对象的中心，方便移动。接下来制作一个金色的结构和一个楼梯样式的结构，作为城门宫殿上的装饰。 图 5-21 楼梯结构将以上的两个结构用“镜像”命令前后复制一个，左右复制一个之后，放到合适的位置，这一城门以及上面的宫殿模型就算是基本建立完成了，如下图所示： 图 5-22 城门宫殿5.4 制作阁楼做好了城门，接下来就制作城门左边的阁楼，即为第二部分。首先新建一个长方体box，转化为可编辑多边形后，选中上方的顶点，利用“移动”工具和“缩放”工具进行调节，做成一个墙墩的模型。然后选择多边形模式，选中四周的多边形，在每个多边形上用“插入”命令插入一个小的多边形，右键选择“挤出”工具，将多边形往里挤出一点点。 图 5-23 城墙再次新建长方体box，转化为可编辑多边形，利用以上的方法同样调节顶点，“插入”多边形，“挤出”命令向里挤出，将得到的模型和之前的模型附加在一起。 图 5-24 城墙附加接着制作一个底盘，用于支撑放置阁楼。新建一个长方体box，转为可编辑多边形，选中下面的四个顶点，用“缩放”工具进行缩放，“移动”工具调节高度，如下图所示： 图 5-25 底盘制作得到这个的一个模型之后，选择上面的多边形，“挤出”命令向上挤出一定的高度，然后“插入”命令插入一个小一号的多边形。同时底部的多边形也进行三次“挤出”命令，这样一个底盘就做好了。做好底盘之后，将其放到墙墩之上，接着制作城墙上的护栏。 图 5-26 底盘挤出 图 5-27 护栏制作将制作好的护栏“镜像”复制，“移动”复制之后，放置在城墙上合适的位置，接着便是制作底盘之上的阁楼。 图 5-28 阁楼制作新建长方体box，转化为可编辑多边形后“缩放”工具调节顶点，选择上面的面挤出一定的厚度。再次新建两个长方体box，用其中一个作为门的形状，利用“布尔运算”打通三面的门，接着制作柱子，放在合适的位置。 图 5-29 阁楼柱子接着用制作城门之上的宫殿的方法，制作出一个上图的模型。新建一个box，用“挤出”命令挤出一定的厚度，制作八个小长方体，作为八根柱子，放在合适的位置。 图 5-30 挤出阁楼高度新建box，转化为可编辑多边形后用“移动”和“缩放”工具顶点，制作出最后的阁楼屋顶，摆放好位置，接着制作尖塔和房梁的装饰，如下图所示： 图 5-31 阁楼顶顶将做好的阁楼移动到城墙上的底座之上，摆好位置，则第二部分基本就算完成了。至于右边的部分，最后只需用“镜像”命令复制即可。 图 5-32 附加成组 图 5-33 左视图和顶视图接着制作第三部分，也就是三号阁楼。首先新建一个长方体box，“连接”命令增加分段数，“移动”工具对歌顶点进行调节，得到下图的模型。然后再制作两个小的长方体，作为两边的挡板，同时制作出六根柱子，作为护栏。新建box，制作一个遮盖的房顶结构。注意：在修改调节模型的过程中，要对某一部分模型进行操作的时候，最好用“孤立当前选择”将它孤立起来单独操作，或者将其他的模型选中，右键使用“隐藏当前选择”以及“冻结当前选择”将暂时不操作的对象隐藏或者冻结掉。 图 5-34 走廊将做好的模型和之前的合在一起，然后制作三号阁楼。由于三号阁楼和二号阁楼大体上是一样的，所以可以直接复制二号阁楼作为三号阁楼。当然底盘是不一样的，所以要先重做一个底盘，用于置放三号阁楼。 图 5-35 三号阁楼将二号阁楼复制之后，放在底盘之上，修改面板中用“附加”命令将它们附加成一个整体，方便之后的操作。附加完成后，移动模型，将其放置在合适的位置。 图 5-36 移动附加5.5 制作城墙走廊新建一个长方体box，作为城墙，在长方体上制作两块挡板，接着制作两根柱子，这里由于需要的柱子不少，为了精确柱子之间的间距，所以这里要用到一个命令工具“阵列”。阵列工具其实就是等距离排列的意思，像建模扇子之类的物体就要用到阵列工具。图 5-37 阵列选中需要复制的两根柱子，在工具栏中选择“工具”，找到“阵列”打开，在阵列面板中的增量位置，X轴上移动的增量调节为10mm，对象类型选择实例，复制数量为8个。接着新建box，“连接”命令增加5段分段数，制作城墙走廊上的屋顶。 图 5-38 走廊做好了走廊，将其放置在三号阁楼的左边，然后按住shift键，用“移动”工具将三号阁楼复制一个放到走廊的左边。 图 5-39 附加成组如此，整个城墙的左边基本就全部完成了，剩下的右边就利用镜像工具即可，选中城门左边的所有模型，镜像复制，移动到右边放好位置，整个城墙的模型就完成了。图 5-40 古代城墙模型在制作模型的过程中，需要注意的是：由于建立的模型比较多，比较复杂，所以在每完成一小个模型的时候，就将其附加在一起，或者“成组”，这样有利于重新修改和调节。5.6 材质贴图模型做好之后，就到了贴图步骤。首先要到网上去寻找下载一些贴图素材，然后转到Photoshop中进行贴图的裁剪修改。在一些模型中，所用的贴图必须是无缝贴图，上下左右都能够没有缝隙的接在一起。首先，下载和处理好素材之后，就开始贴图。先对成墙模型进行贴图，选中城墙，进入材质编辑器中，选择一个材质球，点击漫反射，出来一个“材质/贴图浏览器”，双击“位图”，找到贴图素材所在的文件夹，打开素材。 图 5-41 材质编辑器打开素材图之后，就可以看到素材赋予给了材质编辑器中的一个材质球，如下图所示： 图 5-42 材质球这时，可以鼠标左键按住材质球不放，拖到模型中的城墙部分，或者点击材质球下面的“将材质指定给选中对象”命令按钮，然后再点下“在视口中显示标准贴图”按钮，就可以看到材质已经赋予给了模型。 图 5-43 材质参数在材质编辑器中调节贴图的平铺次数等等参数，使得贴图完美的贴在模型之上。在贴材质的时候，会遇到一个问题，就比如选中了一个模型，只是想要给它的的下部分贴上材质，不要上部分，或者上部分要贴其他的材质，如果按照上面的方法，就会发现选中的整个模型都给贴上了。如下图中间的模型，我本来只是想要贴图给下半部分，结果一整个都贴上了，这时我们就要先选中它，进入“修改面板”中，选择元素，选中下半部分，这时在赋予贴图，就不会是一整个的了。 图 5-44 城墙贴图注意：在贴图的过程中，首先要将成组的解组，然后才能对单个的模型进行贴图处理。而且很多时候，贴图不是赋予一整个模型的，有的一小个模型，它的各个多边形都需要贴上不同的材质，这时我们就需要进入修改面板中，点击多边形，然后对每一个多边形进行贴图。图 5-45 贴图首先，一步步的将贴图素材赋予给材质球，将城墙的部位贴上贴图材质，注意调节贴图的参数。接着就是给整个城墙的屋顶贴上瓦片素材，这每一步都需要认真和耐心，否则很容易出错。图 5-46 房顶贴图图 5-4