光影魔術(shù)-三維數(shù)字模型制作 課件 項目4、5 可愛小黃人、特工老頭

項目四可愛小黃人浙江省普通高?！笆濉毙滦螒B(tài)教材光影魔術(shù)—三維數(shù)字模型制作可愛小黃人深入了解多邊形建模,初步學習卡通角色建模的方法和技巧。該項目是動畫電影《神偷奶爸》中非常受人喜歡的角色——小黃人角色建模。在制作本項目之前先要了解卡通角色身體的一般結(jié)構(gòu)，深入了解多邊形建模在角色動畫中的實際運用，特別是五官建模的結(jié)構(gòu)布線，要注意按照設計圖的比例制作，還要特別注意對臉部特征的刻畫。項目目標項目介紹項目分析01小黃人的結(jié)構(gòu)分析PARTONE一、小黃人的結(jié)構(gòu)分析這次要制作的動畫角色是大家都認識的一位電影明星——小黃人（見圖3-1-1）。小黃人長得肥肥的，黃色膠囊體型，永遠穿著背帶褲，小撮頭發(fā)。性格吵鬧、易滿足、愛享受、聽主人話、樂于助人。小黃人整體造型為膠囊裝，沒有真人般的體型。大家可以按照參考圖進行制作，本項目的制作難點是頭部，其次是手和腳，這兩部分的制作方法相同。02小黃人模型的制作PARTTWO二、小黃人模型的制作01

基于小黃人是膠囊體的基本形態(tài)，所以在場景中創(chuàng)建球體，設置球體片段數(shù)為“20”，轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形。由于使用多邊形建模有很大的自由度，因此可以根據(jù)自己的習慣找到合適的制作方法。這里需要注意的是，要合理選擇多邊形建模中的次對象并使用各個命令，使建模過程更加便利和科學（見圖3-1-2）。二、小黃人模型的制作02

小黃人的潛水鏡造型類似眼鏡，它的整體造型是兩個圓柱形，制作思路是先創(chuàng)建一只眼鏡，再利用復制功能創(chuàng)建另一只眼鏡（見圖3-1-3）。二、小黃人模型的制作03

將創(chuàng)建好的圓柱形轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形，刪除頂面和底面（見圖3-1-4）。二、小黃人模型的制作04

選中“邊”次對象中的環(huán)形線，選中一段后，單擊“循環(huán)”按鈕，就可以將一圈邊線都選中，然后進行線的“擠出”操作，這樣就可以形成上下一個圈邊面，對該模型進行復制操作（見圖3-1-5、圖3-1-6）。二、小黃人模型的制作05

將兩圓柱形進行連接，刪除相交的面，在“頂點”次對象下選擇相應的點，通過“焊接”進行對應點的縫合。在進行點的焊接時，要注意選點的準確性，不要將不相關的點進行焊接，這里可以通過提高“焊接閾值”來進行控制，如果焊接閾值過小，則點是無法被焊接的。也可以通過手動操作拉近需要焊接的點與點之間的距離，這里要靈活使用“捕捉工具”（見圖3-1-7、圖3-1-8）。二、小黃人模型的制作06

調(diào)整頂點,配合膠囊體型完善眼鏡的形狀（見圖3-1-9）。二、小黃人模型的制作07

在該模型中，需要對倒角的造型進行細化處理，它又被稱為卡線，卡線一般采用添加循環(huán)線的方法來完成。有很多添加循環(huán)線的方法,這里只介紹兩種。第一種方法，需要在“邊”次對象下操作，先選中需要創(chuàng)建循環(huán)線的所有線段，然后使用“連接邊”命令，通過移動循環(huán)線進行位置上的調(diào)整（見圖3-1-10）。第二種方法，在“多邊形”次對象下操作，先選中需要創(chuàng)建循環(huán)線的多邊形，然后使用“倒角”命令，就可以產(chǎn)生循環(huán)線（見圖3-1-11）。二、小黃人模型的制作08

小黃人眼睛的制作。小黃人的眼睛分為眼球和眼皮兩部分。眼球使用球體做造型，眼皮在眼球的基礎上，刪除一半的面，并對剩余的面進行整體擠壓，調(diào)整眼睛的位置（見圖3-1-12）。二、小黃人模型的制作09

小黃人眼鏡帶子的制作。使用面分離的方式，將頭部的相應面進行分離和擠出操作。在進行分離時,要注意分離的方式。將分離出來的面進行擠出操作，就可以制作出具有厚度的帶子（見圖3-1-13、圖3-1-14）。二、小黃人模型的制作10

小黃人嘴巴的制作。小黃人嘴巴的制作要遵循口輪匝肌的基本構(gòu)造。選擇嘴巴的4個面，然后對這4個面進行擠壓操作。最后根據(jù)參考圖片，在“點”次對象狀態(tài)下，通過調(diào)整節(jié)點位置調(diào)整嘴巴的形狀（見圖3-1-15）。二、小黃人模型的制作11

口腔、牙齒和舌頭的制作。先創(chuàng)建立方體，在立方體的基礎上進行多邊形的編輯。在這個過程中要靈活使用“自由變形”命令，提高制作效率（見圖3-1-16）。二、小黃人模型的制作12

手臂的制作。選擇身體兩側(cè)的4個面插入手臂，調(diào)整點的位置，然后對插入后的4個面進行兩次擠壓。這里需要注意的是，選取的多邊形面最好是沿著X軸、Y軸、Z軸的方向（見圖3-1-17、圖3-1-18）。二、小黃人模型的制作13

手的制作。手分為手板和手指兩部分。創(chuàng)建一個立方體，然后使用“網(wǎng)格平滑”命令使其圓滑，使用“連接”命令添加循環(huán)線，調(diào)整點的位置使其符合手板的形態(tài);手指的創(chuàng)建方法和手板的創(chuàng)建方法相同，注意手指的3個關節(jié)點的位置變化（見圖3-1-19）。二、小黃人模型的制作14

手板與手指的連接。先將要縫合的面刪除，將3個手指和手板進行連接，然后進行點與點的焊接（見圖3-1-20、圖3-1-21）。二、小黃人模型的制作15

小黃人背帶褲的制作。創(chuàng)建一個立方體，然后使用“網(wǎng)格平滑”命令使其圓滑，刪除一半的面，進行大小和位置的調(diào)整，然后選擇背帶褲的背心部分進行復制（見圖3-1-22）。二、小黃人模型的制作16

選擇背帶褲所有的多邊形元素，進行法線形式的擠壓，使背帶褲產(chǎn)生厚度（見圖3-1-23）。二、小黃人模型的制作17

腿部的制作。選擇腿部的4個面，使用“插入多邊形”命令調(diào)整點的位置，再使用“擠壓”命令擠出腿的形狀并調(diào)整點的位置（見圖3-1-24、圖3-1-25）。二、小黃人模型的制作18

鞋子的制作。創(chuàng)建一個立方體，對選中的邊執(zhí)行多次“連接”命令添加循環(huán)線，調(diào)整點的位置。使用“擠出多邊形”命令創(chuàng)建鞋底的厚度（見圖3-1-26）。二、小黃人模型的制作19

調(diào)整小黃人整體造型，最后進行組件之間的搭配，形成最終模型（見圖3-1-27）。03小黃人材質(zhì)制作及燈光設置PARTTHREE三、小黃人材質(zhì)制作及燈光設置本案例中的材質(zhì)制作與燈光設置比較簡單，整體流程與第一個項目拷貝桌動畫一致,采用“天光+光跟蹤器”的方式進行，這里不再贅述。下面主要介紹眼球的材質(zhì)制作。知識儲備—“多維/子對象”材質(zhì)使用“多維/子對象”材質(zhì)可以采用幾何體的子對象級別分配不同的材質(zhì)。創(chuàng)建多維材質(zhì)，將其指定給對象并使用網(wǎng)格選擇修改器選中面，然后選擇多維材質(zhì)中的子材質(zhì)指定給選中的面（見圖3-1-28）。謝謝觀看項目五特工老頭浙江省普通高?！笆濉毙滦螒B(tài)教材光影魔術(shù)—三維數(shù)字模型制作特工老頭深入了解動畫角色的建模方法，熟悉動畫角色類模型的制作方法。本項目是一部動畫短片中的特工老頭角色建模，與小黃人相比,這個角色的結(jié)構(gòu)比較復雜。我們需要了解更多的關于人體結(jié)構(gòu)的知識，也要學會多種插件的使用方法。本項目繼續(xù)上一個項目的要求，先了解動畫角色身體的一般結(jié)構(gòu)，深入了解多邊形建模在動畫角色中的實際運用，注意按照設計圖的比例進行制作，特別注意對臉部特征的刻畫。項目目標項目介紹項目分析01形體分析PARTONE一、形體分析這個角色屬于漫畫風格的造型。所謂漫畫風格的三維動畫造型指的是用流暢的線條和簡潔的形體高度概括角色,具有簡潔化與概念化的特征。此外,簡潔的造型往往會弱化角色主體部分,轉(zhuǎn)而強化肢體，這樣的行動軌跡會顯得更加明顯，增強角色的特征（見圖3-2-1）。與小黃人相比，特工老頭的比例、形態(tài)、細節(jié)表現(xiàn)等都更接近于真人,制作起來會更有難度。02頭部模型的制作PARTTWO二、頭部模型的制作01

先將已經(jīng)完成的角色三視圖放入3dsMax的視圖中，用作建模時的參考。在視圖中,創(chuàng)建一個平面，平面大小與原始參考圖紙比例一致,可以在前期工作中通過查看圖片數(shù)據(jù)得到原始參考圖紙的尺寸，然后將特工老頭的平面貼圖賦予這個平面,與前面道具相比,角色模型更加復雜，需要兩個平面參考圖作為模型制作參考，一般都是一張正視圖和一張側(cè)視圖（見圖3-2-2）。二、頭部模型的制作02

頭部模型的制作。在視圖中創(chuàng)建一個長方體，尺寸和頭部接近，設置分段數(shù)，然后轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形，通過對點的調(diào)整，將多邊形按照原圖設計效果進行基礎形體的調(diào)整（見圖3-2-3）。03

按Alt+X組合鍵將頭部材質(zhì)設置為半透明效果。二、頭部模型的制作04

在多邊形次對象編輯狀態(tài)下，選擇頭部的一側(cè)，按Delete鍵將其刪除，選擇頭部的另一側(cè)并通過“鏡像”命令復制出另一半，這樣，就可以通過制作一邊模型而快速復制另一邊模型，從而簡化操作，以后類似形體都可以使用這種方法制作。在點的次對象編輯狀態(tài)下進行形體調(diào)整。調(diào)整順序分別是正面、側(cè)面、頂面、透視。通過對點位置的移動，可以將幾何體逐步調(diào)整為頭部的基本形狀，這里通過不斷地細分曲面圓滑來觀察幾何體形狀是否已調(diào)整到合適狀態(tài)（見圖3-2-4、圖3-2-5）。二、頭部模型的制作05

按照設計圖，確定好眼部位置，通過線段次對象編輯狀態(tài)下的“連接”按鈕和“分割”按鈕進行布線，或者通過多邊形次對象編輯狀態(tài)下的“擠出”按鈕、“倒角”按鈕、“插入”按鈕進行點、線、幾何體的編輯操作，調(diào)整眼部及周圍形狀。眼部結(jié)構(gòu)按照同心圓布線（見圖3-2-6~圖3-2-10）。二、頭部模型的制作續(xù)圖二、頭部模型的制作06

在鼻子的位置，擠出形體，調(diào)整點，創(chuàng)建鼻子的形體。根據(jù)設計圖，對鼻子的形體進行調(diào)整（見圖3-2-11一圖3-2-13）。二、頭部模型的制作續(xù)圖二、頭部模型的制作07

在嘴巴的位置，通過幾何體插入和線的連接，創(chuàng)建嘴巴的基本造型，再通過調(diào)整點，塑造出嘴巴的形狀。這里要特別注意布線問題，盡量避免出現(xiàn)三角面與五邊面（見圖3-2-14~圖3-2-16）。二、頭部模型的制作續(xù)圖二、頭部模型的制作08

在完成眼部、嘴巴、鼻子的初步造型后，還需要對其進行細節(jié)的雕刻，通過不斷地加線，調(diào)整點的位置，進行細節(jié)布線。例如，眼簾的形體創(chuàng)建,就要符合老人的特征，要有比較大的下眼袋（見圖3-2-17～圖3-2-19）。二、頭部模型的制作續(xù)圖二、頭部模型的制作09

耳朵模型的創(chuàng)建。先從側(cè)面對耳朵進行大概形態(tài)的創(chuàng)建，再不斷細化（見圖3-2-20~圖3-2-22）。二、頭部模型的制作續(xù)圖10

制作完頭部大致形體后，在“細分曲面”下勾選“使用NURBS細分”復選框,使頭部模型平滑化,觀察頭部模型的形體,再根據(jù)觀察結(jié)果調(diào)整多邊形結(jié)構(gòu)。不斷重復這個操作過程調(diào)整頭部模型。03身體模型的制作PARTTHREE三、身體模型的制作01

完成頭部模型的制作后,接下來進行身體模型的制作。創(chuàng)建一個長方體，調(diào)整完網(wǎng)格線數(shù)量后將其轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形。在側(cè)視圖中，沿著設計圖繪制人體輪廓，不斷擠出形體，并調(diào)整“點”和“線”的位置，創(chuàng)建身體模型，將側(cè)視圖轉(zhuǎn)為正視圖，再繼續(xù)調(diào)整；直到調(diào)整好身體的形狀（見圖3-2-23、圖3-2-24）。三、身體模型的制作02

完成身體模型創(chuàng)建后，接下來進行手臂的創(chuàng)建。首先，在側(cè)視圖中對身體相關部位進行形狀的調(diào)整,逐漸把手臂的擠出面調(diào)整出來，并按照設計圖調(diào)整手臂線條，特別要將幾個關節(jié)部位，如肩膀、手肘部位形體創(chuàng)建好（見圖3-2-25、圖3-2-26）。三、身體模型的制作03

完成手臂創(chuàng)建后，接下來創(chuàng)建手部。先創(chuàng)建一個長方體，再轉(zhuǎn)化為多邊形，利用“網(wǎng)格平滑”命令，使其形成一個類似手掌的形狀。調(diào)整完之后，慢慢成形為手掌模樣（見圖3-2-27～圖3-2-29)。三、身體模型的制作續(xù)圖三、身體模型的制作04

完成手掌的創(chuàng)建后，接下來創(chuàng)建手指。先創(chuàng)建一個圓柱體，將圓柱體轉(zhuǎn)化為多邊形后，通過不斷布線創(chuàng)建手指的形體。創(chuàng)建完5根手指后，將手指與手掌進行附加和點與點焊接操作，最終形成一個完整的手模型（見圖3-2-30～圖3-2-35）。三、身體模型的制作續(xù)圖三、身體模型的制作05

完成身體上半身的制作后，接下來制作身體的下半身。整個下半身的制作方法和上半身的制作方法是一樣的，都可以通過多邊形的擠出和點的調(diào)整操作來完成，這里也要特別注意對關節(jié)的形體創(chuàng)建（見圖3-2-36～圖3-2-39)。三、身體模型的制作續(xù)圖三、身體模型的制作06

完成身體部分制作后，需要將身體和頭部進行連接。首先在脖子處，創(chuàng)建一個與頭部、頸部橫截面數(shù)量一致的多邊形，并進行擠出操作，然后將兩者進行附加操作，最后利用點與點的焊接把兩者組成一個形體。這里要特別注意頭部與頸部模型交界處點、面的數(shù)量要一致。進行網(wǎng)格平滑處理后的效果如圖3-2-40～圖3-2-42所示。三、身體模型的制作續(xù)圖04角色模型UVM展開PARTFOUR四、角色模型UVM展開01

首先將模型導出為OBJ格式的文件，然后打開Unfold3D工作界面，把OBJ格式的文件導入，這時可以看到模型已經(jīng)被導入Unfold3D中（見圖3-2-43、圖3-2-44）。四、角色模型UVM展開Unfold3D一共有左右兩個視窗區(qū)，左側(cè)是模型區(qū)，進行UVW分割線的確認，右側(cè)是UVW展開區(qū)，可以看到最后UvW展開效果(見圖3-2-45）。四、角色模型UVM展開02

Unfold3D中的基本操作就是確定模型UVW分割線，然后觀察UVW展開效果（見圖3-2-46~圖3-2-49)。四、角色模型UVM展開續(xù)圖四、角色模型UVM展開03

使用Unfold3D完成整體模型的UVW展開后，將文件保存為OBJ格式。然后打開3dsMax工作界面，導入OBJ格式的文件，選擇“UVW”命令打開“編輯UVW”對話框，可以在“編輯UVW”對話框中看到完成好的UVW圖。再次導出這個文件，并保存為FBX格式的文件（見圖3-2-50）。知識儲備—SubstancePainter快捷鍵LMB表示鼠標左鍵：MMB表示鼠標中鍵;RMB表示鼠標右鍵。Alt+LMB：旋轉(zhuǎn)視圖（配合Shift鍵可以捕捉到正交角度）。Alt+MMB：平移視圖。Alt+RMB：縮放視圖。Alt+LMB：單擊物體某處后，以剛才單擊的位置為軸心旋轉(zhuǎn)視圖。Ctr1+LMB：設置筆刷流量。Ctr1+RMB：設置筆刷大小。Shift+RMB：旋轉(zhuǎn)環(huán)境圖。SubstancePainter快捷鍵05角色材質(zhì)的制作PARTFIVE五、角色材質(zhì)的制作01

打開SubstancePainter，將完成UVW展開的模型導入，可以看到這里有兩個紋理集，一個是身體部分，另一個是眉毛和眼睛部分。先選擇身體的紋理集，給整個身體的皮膚添加基礎顏色（見圖3-2-52、圖3-2-53）。