代码收藏家技术教程 2023-07-13

3D人物建模技术和资金需求详解

角色艺术家是一种驱动力，它用人、动物、魔法生物和其他一切为选定的环境注入生命的东西来填充 3D 世界。它们代表了一种中转站，所有前期制作路径汇聚于此，概念艺术被转化为真实具体的3D模型。接下来，动画师接过接力棒。然而，这只是一个粗略的草图，勾勒出角色美术师的真实功能，大致了解他们在游戏开发中的功能。

这项工作的非凡之处在于它需要看似不相容的品质的组合。技术准确性与艺术表现齐头并进，幻想与精确的解剖知识相交。由于这些组合，艺术家们有一个独特的机会来创造最终成为项目标志的游戏角色和生物。

在制作 3D 角色时，艺术家们实际上创造了主要的对手，玩家将与他们联系在一起，并在游戏结束前与他们团结起来。角色艺术家的角色通常被认为是娱乐项目开发中最令人垂涎的角色，这并不奇怪。

让我们试着看看这种迷人的角色创造艺术的幕后：有趣的发现肯定在等着我们。

3D 建模如何工作？

虽然看起来很奇怪，但令人钦佩的复杂、高度详细的 3D 模型最初是像球体或立方体这样的原始形状。它们是创建模型的主要基础。艺术家操纵这个图形，使用特殊的数字工具赋予它所需的形状和轮廓。

从简单开始走向复杂是 3D 建模的黄金法则。这是您创建 3D 角色的方法。

创建 3D 模型需要耐心：艺术家必须努力放置顶点才能正确地勾勒出模型的轮廓。构成网格外部的多边形可以细分为更小的部分以添加细节。如果模型将被动画化，这一点尤其重要——只有当所有可移动的位置（例如膝盖和肘部）都具有足够数量的多边形时，才能实现平滑移动。

为了简化艺术家的生活并使他们免于日常任务，3D 建模程序包括各种技术，例如镜像模型的已完成部分。在它的帮助下，艺术家可以只用一半甚至四分之一来完成物体。对于角色的 3D 建模尤其如此，因为它允许您创建完美对称的模型，沿所需的轴反映工作。

3D 与 2D：是什么让 3D 角色与众不同

当然，没有人会安排 2D 和 3D 世界之间的战斗：它们每个人都有存在的权利。然而，3D 模型比 2D 模型有几个优势，尤其是在创建游戏、电影或卡通人物时。3D 角色最显着的优点是：

逼真的 3D 模型可以实现从简单的草图到摄影精度的任何级别的细节。
动画自由 3D 角色很容易控制，因为它们已经在 3D 空间中建模，不需要重新绘制不同的姿势来显示新的动作。
调整简单 得益于现代软件的高级功能，成品模型可以轻松进行调整和添加，并在必要时快速更新。
可视化 角色的 3D 模型看起来比二维图更加丰富多彩、充满活力和立体感，而且可以从不同角度观看。

如何绘制 3D 角色：里程碑

尽管环境对于游戏的感知也很重要——它营造了氛围和虚拟世界的感觉——但英雄仍然是主要的难忘因素。角色的视觉吸引力、他们的主要特征、习惯、动机和道德原则——在游戏过程中，游戏玩家有意或无意地将自己与他们的角色认同，并在一段时间内与他们融为一体。因此，为了让一个角色值得被投射到玩家的个性上，艺术家们在每个角色的创作上都倾注了心血。

如何制作游戏的3D模型？这一切都始于一个想法，收集参考资料和创作概念艺术。

创建概念艺术

当想法以文字框定并收集到必要的参考资料时，概念艺术家就会发挥作用。他们是从文字世界到可视化世界的向导：他们的主要任务是为未来的游戏角色提供主要外观，并为他们的进一步发展奠定基调。

除了拥有绘画艺术之外，这些专家还是非常有创造力的人，他们的知识远远超出了美术领域。手头只有角色的口头描述或草图，概念艺术家应该更详细地进行工作。通常，首先，制作一些粗略的草稿，显示角色外观的可能选项。之后，这些概念由管理层或客户批准。选择图像后，概念艺术家必须非常详细地进行设计，同时考虑到未来角色的特征。

当图像准备好并获得批准后，概念艺术家会准备角色的其他图像。它们标记不同类型的身体姿势、不同的运动阶段、面部表情类型、主要特征、姿势、服装、武器、弹药、外观的关键细微差别、调色板等。

图像可以是彩色的，也可以是无色的。最重要的是，他们在创建三维模型时，要明确绘制什么样的角色以及需要处理哪些细节。大量软件用于创建数字绘图，包括付费和免费的。

收集并展示了足够数量的关于角色的信息后，概念艺术家准备将他们的图纸转移到下一阶段。

人物造型

接下来是数字炼金术之类的东西。基于扮演蓝图角色的概念艺术，创建了一个成熟、坚实和生动（就游戏现实而言）的模型，模型庞大且几乎有形。当然，想象从概念到三维空间的飞跃并不容易：3D 建模师需要准备好寻找新的创意解决方案并实现高度的细节。

这个阶段从一个粗略的形成开始，然后是更高级的建模和雕刻，增加了越来越多的细节。

3D 角色的质量和清晰度受多边形数量的影响：多边形越多越好。习惯上区分低聚和高聚品种。

高多边形模型在电影行业的角色建模中更受欢迎，因为那里需要大量多边形以获得最佳细节。但是，它们的渲染有时可能需要几天时间。但是对于游戏，经常使用低多边形模型：3D 角色的可视化直接在游戏过程中进行。

使用角色模型创建网格时，3D 艺术家负责几个重要阶段：

拓扑选择 它决定了动画时三角形和顶点沿网格的移动。良好的拓扑结构可确保模型正确且不失真的运动。
网格的比例 如果不是某种大小相似的奇妙生物，角色不可能比房子高。艺术家通过将模型与另一个预定尺寸的成品进行比较来检查模型的尺寸。
T 形 摆出双臂分开姿势的角色是进一步工作的最佳选择：这简化了腋下区域（如果是人）的调整并加快了索具过程，我们将在后面讨论。

不同的项目可能需要不同程度的细节，但主要过程及其顺序保持不变。

字符纹理

纹理的创建及其在 3D 模型上的叠加决定了其质量、真实感和准确性。纹理是应用于未上漆模型表面的位图，以赋予其颜色、体积或浮雕错觉。

纹理的主要类型有浮雕贴图和 MIP 贴图。浮雕贴图是一种 3D 图形技术，可以在丰富而逼真的设计中创建对象的表面。它有自己的品种：凹凸贴图、法线贴图和视差遮挡贴图。

MIP 映射是一种应用纹理的方法，其中使用同一纹理图像的多个副本，但具有不同的细节级别。

纹理本质是表面每个元素的展示，物理特性的视觉表现，光和反射效果的建模，以及对最小元素最真实显示的贡献：眼睛、睫毛、头发和皮肤毛孔。

当纹理完成时，模型可以被认为是完成的。如果应该为模型设置动画，则会执行所有进一步的步骤。

角色绑定和蒙皮

在索具阶段，游戏角色正式获得了一个特殊的骨架，在这个骨架的帮助下，他们随后获得了在动画师的帮助下移动的能力。装备，即虚拟骨架，定义了将角色的整个身体整合在一起的要点，并给出了对其不同部分的相互作用的理解。

为了让角色可靠地移动，通常需要创建 20 到 100 个骨骼。它们的数量越大，提供手动操作就越困难。因此，某些工具允许您缩放、移动和旋转一组特定的骨骼，以简化过程并使其更流畅。

要求在灵活性、效率和真实性之间取得精确的平衡，角色装备必须与模型的设计保持一致，同时能够在模型设计的同时实现想法，同时能够满足所有的想法和性能需求动画团队的成员。

接下来是蒙皮——将角色的几何网格绑定到创建的装备。角色执行任何动作时的外观取决于其质量。之后，模型就可以制作动画了。

角色动画

这是一个非常大的话题，值得单独写一篇文章，充满细节和细微差别。因此，我们将通过一些评论来解决。

本质上，动画是一连串在细微处不同的静态图片的快速显示。不用说，此阶段的主要目标是实现 3D 角色动作的最大逼真度。在这里，3D 角色的关键帧动画就派上用场了。设计者必须在运动的第一帧和最后一帧中指明 3D 角色的位置，其余帧的计算委托给一个特殊的程序。在实践中，这项技术看起来很简单，但当需要创建复杂的动作并实现 3D 角色的逼真动作时，事情就会变得复杂得多。

顶级 3D 角色设计软件

3D 建模是无限的可能性。这是现在和未来。这就是我们周围的一切。三维模型、动画、可视化是一个概括的、但远非完整的功能列表。

制作 3D 角色是一个单独的建模类别，不仅需要天赋和艺术视野，还需要解剖学、比例、造型、手势和面部表情方面的知识。最好的模型是最像一个活生生的人，具有正确的拓扑结构、流畅的手势和自然的微笑。

如何制作3D角色？用于开发 3D 角色的软件范围确实令人惊叹：从免费到非常昂贵的选项，从适合初学者的最小工具集到具有陡峭学习曲线的高级界面。

试图确定最佳节目将放弃客观性，因为每个节目都有自己的优势和目标受众。因此，我们将列出最常见的选项，它们将是实现制作 3D 角色的各种想法的好帮手。

3ds Max 基本上，只有专业人士才能使用 Autodesk 的 3ds Max：在这里，您几乎可以执行任何与 3D 建模和可视化相关的工作。不仅角色受此软件的影响，而且环境和整个世界也受其影响。由于其广泛的功能、通用性、与大多数插件的兼容性以及许多现成模型的存在，3ds Max 在全世界都很受欢迎。专家将能够从头开始充分享受创建 3D 设计的乐趣。该程序并不便宜，但物有所值。
Maya 来自 Autodesk 的另一个软件，更侧重于不直接创建 3D 角色，而是处理他们的动画以进一步集成到游戏中。在这里，艺术家可以专注于最小和最精细的细节，例如头发和衣服的运动，为角色添加最大的真实感。可在此程序中创建的渲染功能和各种环境确实令人瞠目结舌。大型工具集不会限制艺术家在模型和图纸上工作的想象力。
ZBrush Pixologic ZBrush 是另一款适用于专业人士的出色软件，拥有广泛的高级工具。它为建模者配备了一个画笔，可以绘制有深度的笔触。在雕刻的同时，艺术家还可以对物体进行绘画。该程序的一个重要优势是自动添加阴影和高光，无需建模师的额外努力，看起来很自然。渲染过程通常是实时发生的，艺术家会立即看到作品的结果。

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