【正文】 圖，為后續(xù)的使用計(jì)算機(jī)三維軟件建模奠定基礎(chǔ)。在這個(gè)過程中，游戲設(shè)計(jì)師進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后，還需要繼續(xù)進(jìn)行大量圖紙的繪制，主要包括不同視角的圖紙，如前視圖、左視圖、右視圖、后視圖等，將其作為建模的參考。 游戲角色建模第二步為進(jìn)行角色結(jié)構(gòu)特征的分析。在完成前面的游戲角色設(shè)計(jì)之后，游戲設(shè)計(jì)者面前就已經(jīng)有了一個(gè)非常清晰的角色造型 ，接下來就是為該角色模型進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)特征分析，目的是為其尋找一種合適的建模方法。在三維游戲中，物件或角色可以分為兩種，一種為規(guī)則物件，另一種為不規(guī)則物件。在一些三維軟件中，物件的形態(tài)能夠使用某些形態(tài)規(guī)則進(jìn)行描述，對(duì)規(guī)則物件的描述是在物件外部有較為明顯的特點(diǎn)并且能夠完整準(zhǔn)確進(jìn)行再現(xiàn)的物件，這些物體如汽車、建筑物、普通電器等，都在自身特征方面具有比較明確的規(guī)格，可以用于批量進(jìn)行生產(chǎn)和復(fù)制； 對(duì)不規(guī)則物件的描述為那些在具體細(xì)節(jié)上或形體上具有很大的不同，每個(gè)物件都有任意性，這些特點(diǎn)不可重復(fù)復(fù)制，如山巒、植 物、人物等。只所以將物件進(jìn)行以上兩種分類，是因?yàn)閮深愇锛诮巧Ｐ偷木唧w制作上有很大差別，基于上述的分類方式，在進(jìn)行三維角色模型制作時(shí)，想通過設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)物件的自然天成是幾乎完不成的，對(duì)于規(guī)則物件，基本上可以在三維軟件中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制作，不同的人可以使用軟件作出同樣的物件模型，對(duì)這些規(guī)則物件來說，不同設(shè)計(jì)師不會(huì)因制作水平的差異而作出不同的物件，只會(huì)因?yàn)樗讲町愃谱鞯臅r(shí)間長短不同； 而不規(guī)則物件的制作卻沒有唯一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于如何通過軟件制作需要設(shè)計(jì)者自身對(duì)這個(gè)不規(guī)則三維物件的理解，以及設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，如在游戲建模中最為典型的人物建模，一個(gè)最基本的要求是要求設(shè)計(jì)者必須具有人體解剖的知識(shí)，在建模過程中絕對(duì)不能在肌肉與骨骼方面發(fā)生基本的原則性問題，同時(shí)還要具備有美學(xué)的功底，才能使得人物的整體結(jié)構(gòu)與比例達(dá)到合適的地步，人物模型看起來才會(huì)有真實(shí)感，具有逼真性。 游戲角色建模第三步為選擇建模方法。從前文的分析中可以得出，3dsmax 軟件的建模方法常用的有三種，分別為多邊形建模、 NURBS 建模和面片建模法，在進(jìn)行游戲角色建模的過程中，應(yīng)根據(jù)角色的特性選擇合適的建模方式。如多邊形建模方法是基于可編輯網(wǎng)格的基礎(chǔ)上發(fā)展的，其建模流程是用基本的幾何體先完成物件的輪廓的建立，然后通過對(duì)多邊形進(jìn)行編輯，進(jìn)一步對(duì)模型進(jìn)行細(xì)分，多邊形建模非常適合建立結(jié)構(gòu)穿插關(guān)系比較復(fù)雜的一些模型，如門、窗等； NURBS 建模則是專門做曲面物件的一種建模方法，由于 NURBS 建模是由曲面和曲線進(jìn)行定義的，所以無法使用 NURBS 生成有棱角的規(guī)則的邊，這也使得 NURBS 非常適合于對(duì)各類復(fù)雜的曲面造型和一些特殊表現(xiàn)效果 的模型的建立，如人的面貌、皮膚等的建模 ,NURBS 建模法無論是在對(duì)建模工具的使用技巧還是在對(duì)曲面模型的理解方面都要求設(shè)計(jì)者具有更高的技術(shù)水準(zhǔn)，其中的主要工具包括變形、擠出、車削、倒角等。 游戲建模的第四步為制作模型，在分析游戲角色的結(jié)構(gòu)和特征基礎(chǔ)上，并完成了對(duì)建模方法的選擇之后，就可以開始游戲角色模型的建立過程了，在這個(gè)過程中，應(yīng)該按照已經(jīng)選擇的不同的建模方法，逐一對(duì)每個(gè)游戲角色的不同組成部分進(jìn)行建模，可以充分利用 3dsmax提供的豐富工具來完成。 游戲角色建模實(shí)例分析 3DSMAX 軟件之所以風(fēng)靡全球，除了與其能夠運(yùn)用于微軟的 windows 操作系統(tǒng)之外，還得益于軟件具有強(qiáng)大的三維建模功能。三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)師使用 3DSMAX，可以很輕松地進(jìn)行產(chǎn)品模型、人物模型的設(shè)計(jì)，無論從電影特技、建筑裝潢，還是游戲開發(fā)、教學(xué)演示等方面， 3DSMAX 的三維建模技術(shù)都另使用者癡迷。 使用 3dsmax 進(jìn)行三維游戲角色建模，需要經(jīng)歷前期準(zhǔn)備、建模階段與后期處理等一系列的過程，每一個(gè)過程都具有非常重要的意義，這里選擇與人物模型最為接近的黑猩猩作為建模的對(duì)象，通過 3dsmax來完成游戲角色的建模應(yīng) 用。 （ 1）項(xiàng)目展示教師要事先做好項(xiàng)目模型，通過展示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。讓學(xué)生全面了解項(xiàng)目的實(shí)施目標(biāo)、過程和考核評(píng)價(jià)方法，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。 （ 2）項(xiàng)目分析根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)和技能，指出完成該項(xiàng)目需要解決的哪些問題，教會(huì)學(xué)生獲取這些知識(shí)和技能的方法和途徑，為最終完成該項(xiàng)目做好先期準(zhǔn)備。 序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容方法或目的備注 1 人物頭部結(jié)構(gòu)和比例繪出人物頭部正面、側(cè)面、半側(cè)面的參考圖寫生或用照片 2Polygon 建模相關(guān)工其命令的掌握老師示范傳授、學(xué)生模擬練習(xí) 3 布線老師示范傳授、學(xué)生模 擬練習(xí) 4 制作流程老師示范傳授、學(xué)生模擬練習(xí)（ 3）項(xiàng)目實(shí)施 1．要在項(xiàng)目分析的基礎(chǔ)上制定項(xiàng)目計(jì)劃和解決相關(guān)問題，教師通過投影示范步驟和流程，學(xué)生模擬練習(xí)，老師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生解決練習(xí)中遇到的問題。（步驟很重要）流程名稱制作人員工作內(nèi)容開始日期計(jì)劃完成日期實(shí)際結(jié)束日期日完成情況模型初模精模 2．要填好項(xiàng)目進(jìn)度及任務(wù)分配狀況表和各組問題討論記錄，以便于總結(jié)評(píng)估。 （五）項(xiàng)目評(píng)估使用切片工具，可以在切片平面位置處執(zhí)行切片操作，生成新的子對(duì)象。 （ 1）運(yùn)行 3dsmax2021，打開素材“機(jī)器人源文件 .max”文件，該文件為一個(gè)機(jī)器人的頭部模型，頭部模型是以一個(gè)“油罐”擴(kuò)展幾何體為基礎(chǔ)，使用多邊型建模方法創(chuàng)建的，由于最初的分段數(shù)太少，導(dǎo)致無法繼續(xù)進(jìn)行編輯。 （ 2）選擇“頭部”對(duì)象，進(jìn)入“頂點(diǎn)”子對(duì)象層，在“編輯幾何體”卷展欄內(nèi)激活“切片平面”按鈕，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)切片平面。 （ 3）在“前”視圖中移動(dòng)切片平面，然后單擊“切片”按鈕，生成新的子對(duì)象。注意：在“多邊形”或“元素”子對(duì)象層級(jí)，“切片平面”只會(huì)影響選定的多邊形。 （ 4）關(guān)閉“切片平面”按鈕，進(jìn)入“多邊型”子對(duì)象層，選擇子對(duì)象。 （ 5）在“編輯多邊形”卷展欄內(nèi)單擊“擠出”按鈕右側(cè)的“設(shè)置”按鈕，在打開“擠出多邊形”助手界面中進(jìn)行設(shè)置。 （ 6）在“編輯多邊形”卷展欄內(nèi)單擊“倒角”按鈕右側(cè)的“設(shè)置”按鈕，在打開“倒角”助手界面，進(jìn)行設(shè)置。 （ 7）為擠出面分配平滑組，使其產(chǎn)生平滑效果。 （ 8）激活“角度捕捉切換”按鈕，并在該按鈕上右擊，打開“柵格和捕捉設(shè)置”對(duì)話框，在“角度”參數(shù)欄中設(shè)置角度捕捉參數(shù)，然后退出該對(duì)話畫框，并激活“角度捕捉切換”按鈕。 技巧：設(shè)置捕捉角度后，能夠保證水平的平面旋轉(zhuǎn)為垂直狀態(tài)，各位網(wǎng)友也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置沿任意角度斜面生成子對(duì)象。 （ 9）進(jìn)入“頂點(diǎn)”子對(duì)象層，激活“切片平面”按鈕，并對(duì)頂點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，然后單擊“切片”按鈕，生成新的子對(duì)象。 （ 10）關(guān)閉“角度捕捉切換”按鈕，并移動(dòng)切片平面，然后單擊“切片”按鈕，生成新的子對(duì)象。 （ 11）進(jìn)入“多邊形”子對(duì)象層，選擇子對(duì)象。 （ 12）在“編輯多邊形”卷展欄內(nèi)單擊“擠出”按鈕右側(cè)的“設(shè)置”按鈕，打開“擠出多邊形”助手界面，并進(jìn)行設(shè)置。 （ 13）最后需要使用圖形合并復(fù)合對(duì)象修剪嘴部圖形，退出“頭部”對(duì)象的子對(duì)象層，進(jìn)入“創(chuàng)建”面板下的“幾何體”次面板，在該面板內(nèi)的下拉式選項(xiàng)欄內(nèi)選擇“復(fù)合對(duì)象”選項(xiàng)。 提示：使用“圖形合并”可以創(chuàng)建包含網(wǎng)格對(duì)象和一個(gè)或多個(gè)圖形的復(fù)合對(duì)象。這些圖形將嵌入在網(wǎng)格中（會(huì)更改邊與面的模式），或從網(wǎng)格中消失。 （ 14）單擊“圖形合并”按鈕，在視圖中拾取“嘴部圖形”對(duì)象。 （ 15）在“操作”選項(xiàng)組內(nèi)選擇“餅切”單選按鈕，將圖形部分剪切。 提示：使用“餅切”命令可以切去網(wǎng)格對(duì)象曲面外部的 圖形。 技巧：如果需要對(duì)圖形部分的子對(duì)象繼續(xù)進(jìn)行“擠出”、“倒角”等編輯，可以將對(duì)象轉(zhuǎn)化為多邊形對(duì)象（塌陷為多邊形對(duì)象或者添加“編輯多邊形”修改器），然后進(jìn)入到“編輯多邊形”子對(duì)象層，這時(shí)圖形部分子對(duì)象直接處于被選擇狀態(tài)。 （ 16）現(xiàn)在本實(shí)例就全部完成了。 （ 4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 計(jì)要以教學(xué)的內(nèi)容為依據(jù)，要按照實(shí)際工作的流程和要求，啟發(fā)學(xué)生通過舉一反三的練習(xí)，從而提高創(chuàng)造能力。項(xiàng)目的難易程度要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際水平來確定，要有層次感，要讓不同層次的學(xué)生通 過不同層次的努力，都能完成相應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù)。 ，要激發(fā)學(xué)生的積極性，了解完成項(xiàng)目所需的技術(shù)與學(xué)習(xí)方法、實(shí)施流程及考核辦法等。要充分設(shè)計(jì)好各個(gè)環(huán)節(jié)的活動(dòng)，提前做好準(zhǔn)備，并在實(shí)施項(xiàng)目活動(dòng)中根據(jù)學(xué)生的情況靈活調(diào)整。教師要巡回指導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生解決問題，保障其順利完成項(xiàng)目。 不可少的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生自己總結(jié)完成項(xiàng)目過程中的得失，教師要在評(píng)估中指出普遍存在的問題及解決的方法，引導(dǎo)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生的 綜合評(píng)價(jià)會(huì)使學(xué)生的綜合能力得到提高。 第四章游戲角色建模的后期處理前文所述，后期處理是三維動(dòng)畫制作的重要環(huán)節(jié)之一，在針對(duì)三維游戲角色的建模過程中，后期處理主要包含有渲染、燈光、攝影機(jī)等，本章將從這幾個(gè)方面以 3DSMAX 軟件為例重點(diǎn)進(jìn)行剖析。 渲染器 MentalRay 是早期出現(xiàn)的重量級(jí)的渲染器之一，為德國 MentalImages 公司的產(chǎn)品。在剛推出的時(shí)候，集成在著名的 3D 動(dòng)畫軟件 Softimage3D 中，作為其內(nèi)置的渲染引擎。正是憑借著 MentalRay 高效的速度和質(zhì)量， Softimage3D 一直在好萊鎢電影制作中作為首選的軟件。 Mentalray 是一個(gè)專業(yè)的 3D 渲染引擎，它可以生成令人難以置信的高質(zhì)量真實(shí)感圖象。現(xiàn)在可以在 3DStudio 的高性能網(wǎng)絡(luò)渲染中直接控制 Mentalray。它在電影領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，被認(rèn)為是市場(chǎng)上最高級(jí)的三維渲染解決方案之一。它是一個(gè)將光線追蹤算法推向極致的產(chǎn)品，利用這一渲染器，設(shè)計(jì)者可以實(shí)現(xiàn)反射，折射，焦散，全局光照明等其他渲染器很難實(shí)現(xiàn)的效果。 Mentalray 的光線追蹤算法無與倫比，優(yōu)化的非常好 ，在渲染大量反射，折射物體的場(chǎng)景，速度要比默認(rèn)渲染器快 30％。他在置換貼圖和運(yùn)動(dòng)模糊的運(yùn)算速度上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于默認(rèn)渲染器。 Mentalray 從 版本以后也被內(nèi)置在了3dsmax 里 ,而從 開始， Autodesk 更新和優(yōu)化了 mentalray很多方面，一直到現(xiàn)在的 3dsmax2021 版，可以看到很多方面的更新都是跟 Mentalray 有關(guān)系的，這使得 mentalray 在建筑制圖方面得到了很大的提升。 渲染器 2021 年，一個(gè)名不見經(jīng)傳的小公司SplutterFish 在其網(wǎng)站發(fā)布了 3dsmax 的渲染插件 Brazil，在公開測(cè)試版的時(shí)候，該渲染器是完全免費(fèi)的，作外一個(gè)免費(fèi)的渲染插件來，其渲染效果是非常驚人的，但目前的渲染速度相對(duì)來說非常慢。 Brazil渲染器擁有強(qiáng)大的光線跟蹤的折射和反射、全局光照、散焦等功能，渲染效果極其強(qiáng)大。 SplutterFish 公司推出的 Brazil 渲染器雖然名氣不大，其前身卻是大名鼎鼎的 Ghost 渲染器，經(jīng)過了很多年的開發(fā)，已經(jīng)是非常成熟了。 Brazil 渲染器驚人的質(zhì)量卻是以非常慢的速度為代價(jià)的，用Brazil 渲染圖片可以說是非 常慢的過程，以目前計(jì)算機(jī)來說，用于渲染動(dòng)畫還是不太現(xiàn)實(shí)。在第 32 屆國際計(jì)算機(jī)圖形圖像交流大會(huì)上，高端 3D 渲染軟件供應(yīng)商展示他們最新版本的 Brazil 渲染器 。這個(gè)最新發(fā)行的渲染軟件展現(xiàn)給用戶的全新特征包括： 3Dmotionblur、渲染時(shí)間置換、 3dsmax 肌理渲染支持、加強(qiáng)的 GI 特征如渲染隱蔽處（發(fā)光處、區(qū)域高光、表層下的散射等）、加強(qiáng)的核心性能（存儲(chǔ)器、 CPU 等）及許多其他內(nèi)容。 Brazil 渲染器 的目標(biāo)是成為最易操縱的高性能渲染器，保持高質(zhì)量高產(chǎn)量，以及成為以藝術(shù)為中心的頂級(jí) CG 專業(yè)人士之選。 渲染器 2021 年渲染器市場(chǎng)的另一個(gè)亮點(diǎn)是德國 Cebas 公司出品的 FinalRender 渲染器（簡(jiǎn)稱為 FR）。這個(gè)渲染器可謂是當(dāng)前最為火紅的渲染器。其渲染效果雖然略遜色于 Brazil，但由于其速度非?？?，效果也很高，對(duì)于商業(yè)市場(chǎng)來說是非常合適的。 Cebas公司一直是 3dsmax 的一個(gè)非常著名插件開發(fā)商，很早就以 Luma(光能傳遞 )、 Opic（光斑效果）、 Bov（體積效果）幾個(gè)插件而聞名。 Cebas 公司在 FR 中又融合了著名的三維軟件 Cinema4D 內(nèi)部的快速光 影渲染器的效果，把其 Luma、 Bov 插件加入到 FR 中，使得 FR 渲染器達(dá)到前所未有的功能。相對(duì)別的渲染器來說， FR 還提供了 3S(次表面散射 )的功能和用于卡通渲染仿真的功能，可以說是全能的渲染器。FR 相對(duì)其他渲染器來說，設(shè)置比較多些，在開始入門的時(shí)候可能覺得比較難理解。但一但熟悉后，就知道它的設(shè)置很好，可以調(diào)節(jié)很多不同的細(xì)節(jié)，其實(shí)速度比 BR快很多，比 VR慢。 VRay 渲染器是由 chaosgroup 和 asgvis 公司出品，簡(jiǎn)稱為 VR，在我國是由曼恒公司負(fù)責(zé)推廣的一款高質(zhì)量渲染軟件。VR 是目前業(yè)界最受歡迎的渲染引擎?；?VR 內(nèi)核開發(fā)的有VRayfor3dsmax、 Maya、 Sketchup、 Rhino 等諸多版本，為不同領(lǐng)域的優(yōu)秀 3D 建模軟件提供了高質(zhì)量的圖片和動(dòng)畫渲染。除此之外， VRay 也可以