关于MAYA建模模块在虚拟现实领域的应用研究

2018-12-25陈彦伯

数字技术与应用 2018年3期

陈彦伯

(辽宁轨道交通职业学院,辽宁沈阳 110023)

1 引言

虚拟现实技术,简称VR。是以计算机发展为核心所产生的一种技术。虚拟现实通过利用计算机软件实现场景模型的搭建,利用计算机软件和硬件设备相结合来实现使体验者产生置身搭建的模型场景之中的真实感,并能实现用户与场景中的人或者物品进行交互,也可以实现使用户在不同场景之间进行快速的切换。

虚拟现实技术现在已经广泛应用在医疗、游戏娱乐、军事航天、室内设计、房地产开发、工业仿真以及教育等多个领域。用户在使用虚拟现实设备过程中的视觉体验,和项目制作的前期工作密不可分。

2 虚拟现实项目中三维模型制作综述

2.1 三维模型制作的常用软件介绍

在虚拟现实的项目制作中,传统的建模软件都是使用3ds max。由于硬件设备的飞速发展,虚拟现实对模型的制作要求也越来越高,部分设计师就采用模型制作中比较高端的MAYA软件来建模。MAYA具有强大的建模模块,有Polygon和NURBS两种主要的建模方式,还具有一种不常用的Subdivision建模方式,为模型设计师提供了多种多样的选择。不同的建模方式适用于不同的模型,这也增加了建模师的工作效率和灵活性。

除了3ds max和MAYA软件,还有一些专门制作三维模型的小软件和插件也能够为我们的三维模型制作提供帮助。

2.2 Polygon(多边形建模)综述

Polygon(多边形建模)是三维模型制作中最常用的建模方法。Polygon(多边形建模)是利用传统的点、线、面、体理论,在三维空间中利用x、y、z坐标点数据来进行模型的制作。一个可编辑的多边形对象,包含了五种子对象,分别是Vertex(节点)、Edge(边界)、 Border(边界环)、 Polygon(多边形面)以及 Element(元素)。

游戏和动画电影中基本都是使用Polygon(多边形建模)的建模方式。

Polygon(多边形建模)的优点相对于其它建模方法是非常明显的。Polygon的操作感非常好,特别是对于初学者来说非常易于上手。使用Polygon进行模型的制作具有非常高的工作效率。Polygon基本上能够满足各种模型的要求。

有利就有弊。Polygon(多边形建模)的缺点是制作出来的三维模型不够精确,容易产生多余的面。当模型过于复杂时,会产生过多的点,不便于修改和控制,为CPU增加负担。

2.3 NURBS(曲面)建模综述

NURBS(曲面建模)是MAYA中也比较常用的一种建模方式。NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,翻译为“非统一均分有理性B样条”。

NURBS的建模理念是由控制点来控制曲线的形状,由曲线来生成曲面。在NURBS建模中,最终的模型是由多个曲面拼凑而成的。NURBS建模方式大多数时候用来制作曲面的物体。基本上不用NURBS来制作有棱角的模型。

曲线分为CV曲线和EP曲线,就是由两种不同的点来控制曲线的形状。每一条曲线具有自身的方向,曲线的方向能够影响最终模型的效果。

3 MAYA软件在虚拟现实领域项目制作中的研究与优化

为了提高工作效率,满足客户的不同需求,也为了制作出更好更精准的三维模型,我根据平时制作的项目,总结了以下几个可以在技术角度上进行研究和优化的方向。

3.1 善于使用insert edge loop tool

在Polygon的修改命令中,insert edge loop tool工具不仅可以检测模型的布线是否合理,还能配合缩放工具来快速的改变模型的形状。对模型的细化是非常有帮助的。

如果Polygon模型在Smooth之前,想要保持住模型的棱角,还可以利用insert edge loop tool来固定棱角。

3.2 打开poly count

打开poly count,能够在四视图窗口的左上角实时的显示当前编辑多边形的Vertex(节点)、Edge(边界)、 Border(边界环)、 Polygon(多边形面)等信息。

养成随时随地的观察多边形信息的习惯,不仅能够有效的避免制作三维模型时候产生的重合点。还能有效的控制模型的面的数量,避免模型产生过多的面而给计算机的运算造成压力。

3.3 Polygon和NURBS结合使用提高工作效率

Polygon和NURBS的命令结合运用往往会产生意想不到的效果。如果想要制作一把古典造型的椅子,使用多次的Extrude命令并且调整Vertex的位置是可以完成效果的。但是我们也可以使用Polygon制作好截面的形状,使用VC或者EP绘制一条曲线,然后让截面沿着曲线进行Extrude。这样就会直接得到我们需要的效果。