基于3DsMax三维建模与拍照卡路里App融合的研究

陈菲 莫雅童 宋学金 贺佳 向建明

内容摘要 现在我国的经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，我国的经济水平以及生活质量也在不断提高，在这样的时期，国民体质也越来越得到重视，拍照卡路里App的理念就是增强国民体质，实现国民健康生活，将3Dsmax的三维建模的技术应用于拍照卡路里App中，能够提高用户对此软件的兴趣，同时也让用户更加直观地观察到自己的健康状态，拍照卡路里软件会根据用户的状态设计解决健康问题的方案，以供用户强身健体。

关键词 拍照卡路里 3Dsmax软件 三维模型的应用 建模方法

1 引言

拍照卡路里是一款基于手机拍照的App软件，为全民健身打造一个全新的减脂健身管理方案，此款App让用户在一个轻松愉快的环境下达到合理饮食与健身的效果。拍照卡路里根据人们每天卡路里进食情况以及运动总量生成报告，为目标用户打造一个属于自己的健身计划。它的核心理念是用拍照的方式获取食物中蛋白质、油脂、碳水化合物的卡路里值，系统根据卡路里的量以及用户自身的情况推荐健身方案、食用量等，它的亮点就是运用3D人物动画技术，还具有身锻炼和社区交流等功能。而文章就是叙述将3DsMax的三维建模应用到此款App中的一系列理念方法。

2 3Dsmax软件简介

1996年4月3DsMax 软件问世，现已发展到了3DsMax2020的版本，3DsMax是基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，主要被游戏开发人员、视觉特效设计师和视觉艺术家所使用，3DsMax是目前包含建模方式最多的大型软件， 而多边形建模工具可以说是最具有特征的建模方式，其基本原理是通过将空间上点连接起来，具有强大的建立模型和三维动画的功能，通过形态制作，可应用于建筑动画、影视动画、游戏美术、室内设计等行业中。三维模型的建立要通过模型形态的建立、选取特殊材质、颜色的渲染以及动画的制作等步骤。3DsMax软件与其他软件相比较，具有强大的建模功能、灵活、扩展性好、实用性强、制作流程简洁高效、其他软件配合流畅以及渲染速度快等优点，所以将3DsMax软件与拍照卡路里App结合最适合不过。

3 三维建模在拍照卡路里App中的应用

三维建模创建出来的3D小人物能反映出用户的身体参数（身高，体重等指标），通过3D小人物的体态实时的体态变化，让用户直观地观察到身体变化，并且制定出的健身方案可以更好地督促用户完成自己的减脂健身目标;具体的一系列流程是，当用户在注册App时，系统提示用户输入的个人身体指数，然后系统根据用户所输入的身体指数自动的生成属于自己身体体态的3D人物，而此3D人物可以根据用户所做的各种操作进行自动的更新，比如，根据用户卡路里摄入量和运动量出现相应的体态变化;在打卡完成后，3D人物也会显示运动指标等指数[1]。拍照显示卡路里简便快速，更适用于当下年轻用户，能让用户不必再烦琐的手动输入自己吃的食物的卡路里量等操作。

4 三维动画模型构建技术理论

4.1 确定建模方法

根据入手的方向，建模的方法可以分为堆砌建模法和细分建模法。堆砌建模法就是由制作好的细小的模型组合成一个整体的模型;而细分建模法是先创造一个整体的模型，然后根据其细节进行雕刻。

而这两种模型的适用范围也可以进行划分，非曲面的模型可以使用堆砌建模的方法，将要模型化的物体进行拆分，利用命令器对拆分后的物体进行建模，最后将各部分模型进行堆砌，堆砌建模方法要求建模者对空间比例大小和空间位置有较好能力，在堆砌建模中主要的应用工具有挤出、车削、倒角、FFD变形工具等[2]。细分建模法用于编辑多边形建模和编辑网络，这种方法是首先使用软件中已经有的几何体模型作為基础，对几何体模型的细节进行仔细的雕刻，细分建模法要求建模者有很强的曲面理解能力以及建模工具的使用能力，在细分建模中主要的应用工具有编辑网格、编辑多边形、对称、网络平滑等。

而在3DsMax三维建模与拍照卡路里App的融合中的3D人物是具有光滑的曲面，所以建模过程中采用细分建模的方法进行建模。

4.2 具体建模流程

3DsMax具有强大的建模功能，具有丰富多样的工具命令器以及各种建模方法，并且可以根据不同的模型制定不同的建模方案，针对不同的模型，进行建模之前就必须进行模型的分析与研究。

3D人物模型建立的流程首先要绘制一份草图，此草图要包括模型的正视图、侧视图、俯视图，这是建模的第一步也是建模的关键的一步，建模者需要在头脑中将模型分成小部分以便更好地建立模型，一个好的建模者需要在脑子里形成好框架，再进行建模[3]。

草图绘制完成后，为了更快更高效的建模，就必须对对象模型进行结构分析，分析的目的就是要选择适当的建模方案，对建模的过程有一个大致的想法，模型是可以被分为规则模型和不规则模型，怎样划分规则或者不规则模型是建模的关键，规则模型就是外观体验明显的特征，是非曲面的模型，比如常见的有机器人、简易桌子椅子等物体。不规则物体指的是物体具有较多部分是由曲面构成，在细节上具有任意性，比如常见的有动物、人物以及山峦等物体。

本文中所描述的是基于3DsMax软件的三维建模与拍照卡路里结合，建立3D人物模型就需要通过细节建模法，因为3D人物是由曲面构成的，需要通过几何体模型作为基础，方案设计完毕后着手建立三维模型，3D人物的头、身体、手臂、腿可以由基本几何体演变而来，再利用编辑网格、编辑多边形、对称、网络平滑等工具对其进行细节的雕刻。

在制作三维人物时，依靠建模者对人物的理解和建模方案，就可以将三维人物制作的自然且生动，首先就要确定草图，并分析从哪一部分着手构成模型，最后选择适当的建模方法，对所得到的模型选择材料以及进行颜色的渲染，最终可以得到想要的人物模型，在这个过程中最为重要的部分就是分析结构模型，只要分析好了模型，选择一个合适的建模方法，建模过程就简单化了。建模流程图如图1所示。

4.3 模型与Photoshop结合

为了使文章中所描述的建立的三维人物的颜色更加逼真，人物的上色就需要利用到Photoshop软件，具体的操作流程是将下载好的或者制作好的人物的JPG的图片导入到Photoshop软件中去，打开这个文件。首先对图片进行选取每一部分的边界路径，路径是一种通过矢量画图的方法进行图像区域选择的手段，它通常由节点和方向线组成，通过对节点和方向线的调整、修改而达到对不规则图形精确选取和绘制的目的;再对所选取的路径进行路径输出，设定保存路径以及文件名，进行导入文件路径，此时前面在Photoshop中创建的路径在这里已经成为了二维图形，接着就可以对二维图形进行修饰加工了，并且在此基础上可以生成三维图形;最后就是极为重要的一步了，利用Photoshop对3DsMax中的模型进行贴图，借助3DsMax先创作出三维模型，渲染出所需视角的图片，再用Photoshop润色可方便快捷地创作出令人满意的作品。

5 结语

在这个着重提高全民身体素质的时代，拍照卡路里软件的存在有一定的必要性，在其的设计中加入3D小人物的模型可以提高用户的兴趣，将用户的身体情况更加直观地反映给用户，使用户能够了解自己的身体状况，并且会很乐意地使用该软件记录自己的饮食和健身情况。利用3DsMax软件的各种优势，选择合理的建模方案，将三维建模与拍照卡路里App结合，是跟顺应互联网时代的潮流，进而开发出更新颖的软件。特别是在5G时代，这种将三维模型和软件结合的技术将会越来越广泛。

（第一作者系成都理工大学地球科学学院 在读本科生）

（本文由国家级大学生创新创业训练计划项目《拍照卡路里》（201810616014X）支持）

【参考文献】

[1]苏煜超，张楠，匡杨杨.关于3DMAX软件动画制作探析[J].科技传播，2016（12）：107-112.

[2]彭国华.基于3dsMax的动画角色建模技术的研究[D].西安：陕西科技大学，2007.

[3]张璐斯.基于3DsMax的三维动画建模技术的研究与应用[J].工程技术，2013（91）：94.