基于 建模工具在角色模型制作上的应用

文/陈智勇

（泉州信息工程学院，福建泉州 362000）

当下，不论是在电商产品的推广上，还是在IP盲盒的宣传上，三维角色的应用比例都在不断增加，相应地，人们对其制作效率和创新要求也在不断提高。例如天猫、京东等商家在“双11”等大小节假日期间或是新推出盲盒系列时，大多使用三维角色造型进行广告宣传，并拓宽自身文化价值的外延。从电子商务的发展及客户的需求来看，三维角色的制作方向不再局限于严谨、逼真的人体模型，而是开始趋向具有鲜明创意的外轮廓以及富有个性化的体型和动态。

1.参数化物体在建模初期的应用

（1）在Cinema4d中建模的基本规律大多是从低面数到高面数物体的调整。比如BT21通IP系列，该系列结构简单，形象变化多样，以正方体为初始造型进行调整。其中的外星人TATA造型可以直接是一个正方体，初始X、Y轴各2段线，并为其添加细分曲面工具，再进入立方体的点级别进行调整，即可制作完成。

（2）建模前期，为了更好地把握角色的头身比例，设计人员可以在正视图中的全局坐标（0，0，0）的位置创建一个圆环来作为角色比例的调整参考。在制作模型初期或是设计草图阶段，设计人员可以利用不同的参数化物体对角色进行概念化的排列，从而快速得到该角色大致的体积和身高比例。此外Cinema4d添加了参数化人偶模型，这个人偶模型可以设置身高，其默认身高为180cm。设计人员可根据创作的需要先设置好身高，再根据人物高度的参考对比来进行制作。

（3）Cinema4d的参数化球体可以切换其布线类型为六面体，适当减少分段，然后就可以开始制作角色模型。这类球体大多用来制作传统的三维角色模型，比如卡通潮玩角色、盲盒人偶等更精致、逼真的模型。和正方体加细分的方法相比，六面体球体是全四边面布线方式，点线面充足，因此更适合复杂结构的角色，而用正方体加细分的方式去调整结构变化较大的物体会十分方便。

（4）参数化物体转可编辑物体。这一过程是指在角色比例用参数化物体架设之后，进行外形调整。设计人员可直接按“C”键将参数化物体转成编辑点、线、多边形面的物体。因为Cinema4d软件的基本对象和样条线是用数学公式和参数创建的，即它们没有点或多边形面，因此无法进行在点、线、面层级上的编辑。例如，不能选择模型上的某个点、边、面进行移动、缩放和旋转，也不能应用“挤压”和“缝合”等建模工具。

2.快速把握角色整体造型和特点的四种工具

（1）细分工具：Cinema4d角色建模基本上都需要用到细分工具。首先，细分工具可以增加物体的线段，为模型进一步深入调整创造条件。其次，在可编辑物体上添加细分工具时，设计人员可依据可编辑物体的结构点来控制细分后的形体，从而达到调整造型的作用。最后，细分工具可起到平滑作用。在Cinema4d中新创建的物体都会添加一个平滑标签。此时，物体的平滑效果并不是真实的，即在渲染后仍然会有不平滑现象。只有在添加细分工具后，物体才具有真正平滑的模型表面。比如在角色头部，设计人员会用线段少的球体作为基本体并添加细分工具来调整大的轮廓；当要进一步调整眼部或嘴部造型结构时，模型线条不足以支撑整个结构，此时设计人员就可以将细分工具的细分等级调为1级，并塌陷模型，就能在模型结构上增加更多的线段用以调整相应部位的结构。此时，再次添加细分工具就可以得到更加圆滑流畅的模型表面。

（2）FFD变形工具：该变形器和细分工具相同，都是基于点级别的调整工具。不同的是，该工具默认会在物体表面生成一个3×3×3控制点的线条框架，并且能根据需要添加相应X、Y、Z轴的线条框架数量，利用框架上的控制点进行模型的造型调整。该工具适用于形体结构单一、表面起伏小的模型调整。例如，对于角色的舌头，设计人员可以直接在转为可编辑的球体上添加FFD变形器，通过对默认数量的点来进行挤压和拉伸，从而实现任意卡通角色所需的舌头。

（3）笔刷工具：类似于ZBrush和Mudbox等雕刻软件中的笔刷，它是基于多边形点级别的建模工具，通过模拟现实中的雕塑方式，同时配合数位板和压感笔在屏幕上进行直观创作，从而避免了传统三维建模中大量的参数化工作。Cinema4d笔刷工具的涂抹模式可以通过笔刷强度和半径值来塑造形体，并且可以切换到平滑模式使模型面与面之间的过度更加圆滑流畅。

（4）磁铁工具：该工具可以通过编辑对象的UV网格来影响物体结构，设计人员可从多边形物体或样条中拉出一部分，单击对象上的任何地方并拖动光标，离拖动点越远，磁铁对它们的引力就越弱。越靠近磁铁拖动点的多边形结构，受影响越大。笔刷工具相比，磁铁工具更容易调整局部结构。

3.具有创意的建模工具应用

（1）布尔运算应用在模型结构制作上是有效率的，虽然在模型布线上做不到完美，但模型的制作直观、效率高。在布尔运算后，为了降低不理想的结构布线，设计人员可增加模型的分段，并且勾选布尔运算中的“高质量”“创建单个对象”“隐藏新的边”这三个选项。由于这类模型不需要展UV和做动画，因此类似这两段视频中的模型运用，布尔运算是一种理想的方式。

（2）多边形画笔工具是Cinema4d中一种绘制式的建模工具，它具有自由灵活的特点，包括点、线、面三种绘制形态。通过该工具绘制的模型会比常规制作方式的模型更具有圆润度和饱满感，常用于Q版角色和一些不规则造型的制作。例如美国电视动画《探险时光》主要角色团块公主的三维造型，就适合用多边形画笔工具来制作。团块公主的造型特点是，具有多处凸起结构，整体呈现团状，具有蓬松感。用常规立方体布线再挤压的方式制作，在效率上会比较低，同时要达到具有一团多块的体积效果，其操作会比较复杂。运用多边形画笔工具的面模式进行凸起块的截面绘制，再挤压出厚度，就能使凸起结构保有圆润感。通过该案例我们发现，多边形画笔工具在制作抽象物体造型上是具有效率优势的。

（3）体积生成与体积网格是Cinema4d在R20版本后新增的造型工具，该工具类似于融球工具和布尔运算的结合。融球工具是将两个物体根据物体间的距离、大小等因素计算出物体在不同状态下的过度曲面，而体积生成所产生的过度曲面是相对固定的。体积生成还具有布尔运算的加集、减集和交集功能。布尔运算建立的模型结构表面不会产生过度曲面，它是一种生硬的穿插效果，这并不适合于角色模型，而体积生成这种结构过度曲面效果适用于大多数角色建模不同部位间的过度。运用体积生成工具制作出模型的大体效果，再为其添加体积网格，就能生成正确的布线模型。比如在制作BT21卡通IP的羊驼RJ过程中，创建球体作为头部以及头部上方的棉花并放入体积生成中形成自然过度，作为棉花的球体可在体积生成中精确调整大小和前后位置并始终保持固定的过度曲面。布尔运算无法做到这一点。

4.结语

传统三维角色模型因为需要考虑到人体的生理结构所特有的复杂性，使得在角色造型创作上具有较大的难度，造成千篇一律的制作方式和同质化严重的视觉形象，从而使产品失去个性，让品牌无人关注。随着Cinema4d多种建模工具的不断开发，新理念的功能将不断运用到角色的概念设计中，从而激发出创作灵感。例如，插画家Mattey运用Cinema4d简单的参数化物体进行角色制作，角色结构简单且充满时尚气息。因此Cinema4d软件不应仅仅作为制作角色的一款高效工具，更应该成为一种多样化角色创作的渠道。