高校三维动画教学中高精度建模分析研究

王健 王璐

摘  要：高校动画专业教育中主要分二维和三维两大专业方向，而三维动画的设计和制作随着软件和硬件的飞跃发展，越来越受到动画专业老师和学生的重视。三维动画中期制作阶段又具体分为建模，绑定，动画和渲染四个阶段。其中，建模是三维动画设计制作的第一步，是三维动画的核心基础。高精度模型，主要是指模型细节充分，多边形面数较多的模型。电影与游戏行业，是高精度模型运用的主要领域。在高校动画教学中，如何使用三维雕刻技术制作高精度的模型，是我们研究高精度模型的主要方面。所以，在高精度模型建模教学中，应该先从训练学生的三维空间建模能力，然后完善模型表面布线能力。

关键词：三维动画;三维模型;高精度;教学;建模流程;模型拓扑

随着高效教育中动画专业的不断发展，专业方向的划分也越来越明确。目前高校动画专业教育中主要分二维和三维两大专业方向，而三维动画的设计和制作随着软件和硬件的飞跃发展，越来越受到动画专业老师和学生的重视。

在三维动画中，主要分为前期剧本和设计阶段，中期的制作阶段和后期的特效合成阶段三个重要部分。由于中期制作阶段是三维动画最重要也是最特殊的阶段，完全通过电脑和软件独立完成，因此中期制作阶段又具体分为建模，绑定，动画和渲染四个阶段。其中，建模是三维动画设计制作的第一步，是三维动画的核心基础。三维建模阶段，大概可分为：角色建模和非角色建模。由于制作角色模型的制作和非角色模型制作具有同样的方法和难度。接下来主要通过角色模型制作进行具体分析，来了解三维动画建模阶段的技术。

角色模型按照应用的领域和质量，可以分为：低精度模型和高精度模型。

低精度模型，主要指表面具有较少多边形面数的模型。低精度的模型主要运用于游戏行业和对模型要求不高的行业。在游戏领域，由于即时渲染三维游戏的渲染能力受到处理器的限制很大，为了游戏的操作流畅往往只能减少模型细节。在广告影视行业由于镜头要求的不同，也并不是都使用高细节模型，同样针对大规模群集动画，也是使用低精度模型来表现宏大的场面。

高精度模型，主要是指模型细节充分，多边形面数较多的模型。电影行业，是高精度模型运用的主要领域。电影和游戏对高精度模型的需求，使三维雕刻技术的介入到高精度模型的制作中。如何使用三维雕刻技术制作高精度的模型，是我们研究高精度模型的主要方面。由于高精度模型的面数很多，所以需要专业的雕刻软件来进行制作，目前世界上最通用的雕刻软件有两个ZBrush、Mudbox。因此，由于ZBrush出色的笔刷功能，它取得了全球大多数的用户，在很多电影制作中都有应用，例如：《博物馆之夜（night at the museum）》、《加勒比海盗：亡灵宝藏（Pirates of the Caribbean）》等大型电影。在长期三维教学过程中，通过对高精度模型的分析和制作。总结出以下三个方面，作为制作高精度模型要领进行分析。

一、高精度模型教学上的尝试

（一）明确高精度模型建模教学的重点

在三维高精度模型学习中，学生需要学习两个方面的内容，一方面是模型的三维处理结构能力，另一方面是处理模型表面的线面走势。高精度模型必须具备以上两个方面，这是因为模型造型直接影响模型的外观，体现角色模型的形体结构。所以，在高精度模型建模教学中，应该先从训练学生的三维空间建模能力，然后完善模型表面布线能力。

（二）运用讲解与制作相结合的教学模式

改进教学方法，提高课程内容与学生实际制作的结合程度，提高学生的制作高精度模型兴趣同时，逐步掌握专业的三维高精度模型制作方法。对于高精度模型的教学，可以提高一定的高精度模型制作要求，通过实例来进行教与学的融合。

二、制作高精度模型技术的应用

制作高精度模型技术的应用，具体分为建模软件，建模流程和模型拓扑三个方面：

（一）建模软件的深入掌握

随着三维动画的发展，三维软件也不断发展例如：3ds max.、maya、xsi、LW、silo、modo、mudbox、zbrush等三维软件。在高精度建模方面，必找到适合自己建模习惯的软件。对于三维软件的选择，不要过度追求“建模功能更多，更全”的软件。因为，虽然建模工具和功能是高精度模型创建的基础，但是操作习惯和工具的易用性也很大程度的影响着高精度模型制作的效率。

（二）建模流程的熟悉

在利用不同软件进行高精度模型的同时，制作者需要建立模型的制作流程。建模流程具体划分为以下三步：

1.通过maya等传统建模方式制作模型大形;

2.利用zbrush的雕刻工具和Apha功能画出细节;

3.通过maya，max和softimage等传统建模软件进行模型整理。

这三个步骤是高精度模型制作的详细流程，利用不同建模工具的优势，使得制作的效率和质量大幅度提高。

（三）模型拓扑方法的运用

对于高精度模型的制作，模型拓扑是制作环节中重要的一环。模型拓扑，主要是指模型表面的布线。模型拓扑要注意以下两个方面：一方面要注意肌肉和形体的走势，一方面还要注意面和面之间的组织方式与肌肉运动的关系，大家一般都有研究，比如眼睛要成循环状、嘴巴成循环状等，都是为了解决制作高精度模型和肌肉运动关系。模型拓扑方法，主要是掌握面和面直接的构成方式。需要特别注意的是，要防止六星以上结构的出现，这种结构会影响模型细分后的光滑效果，形成折痕产生的尖锐效果。

掌握制作高精度模型技术是徐徐渐进的过程，另一方面的艺术修养就需要着重训练和强化的内容。

三、结语

由此可见，高精度模型的制作和教学，属于视觉艺术领域，好的作品是技术和艺术的完美结合。高精度模型的制作，只有技术或只有艺术都是不完善的。只有通过以上三个方面的系统学习和大量练习的训练，才能在高精度模型制作上取得较大提升。所以，高精度模型的教学在整个三维动画教学和制作中是重要的核心与基础，需要广大师生着重注意和学习。

【参考文献】

[1]戚震雨.ZBrush4.0次世代高精度角色模型制作大揭秘[M].北京：清华大学出版社，2012：98-120.

[2]殷均平.三维动画模型制作技术[M].北京：中国水利水电出版社，2012：18-20.

作者简介：

王健，工作于景德镇陶瓷学院，毕业于广州美术学院，获硕士学位，艺术设计，动画设计理论研究方向。

王璐，在读研究生，就读于景德镇陶瓷学院陶瓷美术学院设计学专业，研究方向：陶瓷艺术设计与理论研究。