基于游戏中三维角色场景模型制作探析获奖科研报告

基于游戏中三维角色场景模型制作探析获奖科研报告摘

要：随着信息化时代的到来，在艺术设计方面，科技和数字技术的运用越来越深入，表现形式和娱乐形式逐渐多样化、高科技化。游戏是当下最火热的娱乐文化，新型科技的应用推动了虚幻场景表现力的发展，并朝着三维制作方式不断推陈出新，并将游戏推向了新高度。角色作为游戏中必不可少的设计要素，其三维场景模型的设计成为游戏领域的重点研究方向。本文就相关制作展开详细讨论，以明晰游戏角色场景设计上的各种思路。

关键词：游戏;三维角色;制作

自进入21世纪以来，信息技术和计算机技术的不断发展与成熟将艺术设计推向了新的层次，三维技术的不断应用，给受众带来了鲜活又创新的视觉体验，满足了受众不断变化的文化物质需求。从游戏行业来讲，早期的像素游戏、二维游戏、2.5D游戏等，彰显了科技的魅力。当下人们对有着无法比拟的视觉冲击力的三维游戏更加偏爱，像《魔兽世界》《传奇》《王者荣耀》等，主要在于其中的角色设计更形象逼真，立体化，可以给人一种身临其境的感觉，强化游戏体验效果。然而在游戏产业一路高歌的迅猛发展的同时，游戏设计也面临着前所未有的挑战，三维角色场景模型制作需要质量和视觉效果的同步发展，给玩家带来更真实的体验。

一、游戏中三维角色的概述

游戏作为一种娱乐形式，在科学技术和计算机技术的支撑下，主要从单机游戏到网络游戏再到手机游戏发生了翻天覆地的变化。其中，三维游戏从中脱颖而出，成为当下最典型、最普遍的游戏制作方式，也成为人们日常生活中最受欢迎的娱乐形式。三维游戏得到突飞猛进发展的同时，使得游戏更加高端化、更具视觉观赏性，这也得益于科技的发展与技术的创新。三维技术就是一种典型代表，其在角色设计与制作上发挥的重要地位不容忽视。游戏中的三维角色与三维动画电影类似，在电脑上应用特定的软件或程序创建三维立体角色，并为其绘制贴图，不同点在于游戏角色制作时还需要考虑后期引擎承载的技术问题，控制三维雕刻的面数。游戏除了角色要素设计外，还需要有场景和相应情节，在此背景下，凸显三维角色的立体化和形象化。

二、三维角色建模思路与原画分析

一个好的模型是制作动画的基础，还可以增加角色的生命力。游戏中的三维角色以场景模型为主，是建立在一定情节和场景基础之上的主体要素。众所周知，3dsMax、MAYA拥有很强大的建模功能，但其本质是将二维构想的画面转化为三维立体构造实体的工具。在此过程中，熟悉三维角色的建模流程尤为重要。首先，要根据游戏剧本或情节设计，确定角色的类型;其次，分析角色结构与特征，选择合适的建模方法;最后，利用特定软件或程序完成模型制作。

三维角色原画是模型制作的重要前提，是设计者将自己的想法通过手绘方式展现出来，然后根据角色性格或功能进行特定分析，对服装、武器、座椅进行个性化设计，刻画出模型的细节特征，在团队的反复交流与沟通中确定结构细节，纸质绘制三视图。通过细化角色形象，可以实现从二维到三维的有效转换。

三、游戲中三维角色场景模型制作方法分析

（一）基础建模

基础建模主要利用3dsMax、MAYA等软件中的一些基本几何体、样线条、CV曲线、修改器等基础命令完成建模。一般通过简单的几何体拼接制作复杂模型，从而呈现不一样的视觉效果，并且还可以清晰化地展现二维线条，适合初学者学习与借鉴。但该建模方法只适合一些简单的组合拼接，达不到高难度的动作需求，因此可以运用于道具、城堡、游戏场景的制作。

（二）多边形建模

该模型制作方法应用比较广泛，主要应用于游戏的一般精度角色的制作，其基本原理是利用空间中的若干节点构建出模型的基本形态，通过调整点、线、面制作出角色结构。此种建模方法的命令简单易用，操作性好，调节性比较灵活，布线的自由度大。对于复杂的角色模型制作而言，一般采用平均法布线与结构法布线想结合的方式进行。首先利用平均法布线对模型表面进行四边形均分，保证面与面之间的连接。其次再利用网络平滑修改器使模型的细腻化。最后，为了弥补模型关节面线的不足，在细节部分采用结构法布线，确保模型不产生变形。多边形建模适用于精读要求不高的游戏三维角色模型设计。通常用X、Y、Z等坐标来显示物体形体，创建类似雕刻的三维立体效果。

（三）场景模型中贴图与材质绘制

三维游戏之所以深受玩家的追捧，很大一部分原因在于游戏所蕴含的较高的技术和艺术水准。其中最明显的贴图和材质，在三维游戏中要求比较高，是方便模型组块能够放进三维引擎的重要保证。以毛发制作为例，在模型制作阶段，是用一个个面片来建立的，虽然可以提高机器的运行速率，但会削弱毛发的质感与立体感。而贴图的应用可以有效解决这一问题，变现毛发疏密之间的透明性，使人物角色更逼真。此外在角色兵器与盔甲设计上，由于涉及很多花纹和雕饰，基础建模法并不能满足动画需求，还会增加引擎的负荷。凹凸贴图的应用可以通过黑白通道控制物体表面细碎的起伏，与模型表面立体的“假象”相结合，实现细致化设计。以《魔兽世界》为例，该游戏设计的角色和场景庞大而复杂，同时上线玩家可以达到几千万人，运行之所以顺畅，不仅得益于游戏引擎搭载，还得益于模型面数的精简，正是贴图的支持保持了模型的美感，丰富了游戏人物形象，给玩家带来了强烈的视觉效果。

结语

综上所述，在游戏中的三维角色场景模型制作过程中，3dsMax、MAYA等设计软件发挥着很重要的功能作用，是二维视图向三维实图转变的有效工具。但游戏中不同角色代表着不同的性格，对服装、武器