數字技術常用軟件在雕塑造型設計中的應用研究

【摘要】： 21世紀是一個數字化、信息化高速發展的時代，在雕塑創作領域，人們也逐漸開始接受和引入數字技術軟件進行雕塑的造型與設計。本文從數字技術軟件的特點及優勢出發，分析了數字技術常用軟件的類型和功能，并利用實例，探索與研究了數字技術軟件在雕塑造型設計中的實踐應用。

【關鍵詞】：數字技術軟件;雕塑造型設計;應用

引言：

雕塑造型設計是一個具有豐富藝術內涵，且隨著時代不斷發展的創作類型。在現代社會要求雕塑創作應更具有時代感、更具有前衛精神的趨勢下，數字技術軟件的高速發展，不僅為雕塑造型設計提供了更加多元化、先進化的手段與技術，豐富與開拓了雕塑的造型語言，而且還有力解放了創作者的思想與雙手，使其藝術創造力在虛擬的數字世界中得以充分發揮，使傳統的雕塑創作道路得到了極大的拓展。

一、數字技術軟件在雕塑造型設計中的優勢

以數字技術軟件作為主要應用載體的數字雕塑，是將科技的理性思維與藝術創作的感性思維相結合的一種全新的創作模式，也是對傳統的架上雕塑、古典雕塑的突破與創新。其應用優勢主要體現在以下方面：

（一）解放設計

在傳統的雕塑造型設計中，創作者的設計方案往往容易受到加工技術、材質特性等各方面因素的影響，而不得不舍棄部分的造型與變化。而借助于數字技術軟件強大的技術支持，不僅可以在計算機中構建雕塑的基本造型，而且還能對雕塑造型進行拉伸、擠壓、扭轉、縮放、移動、旋轉等各項操作，從而能完成各種造型復雜的雕塑設計。在這個虛擬的設計空間里，創作者再也不用受到技術、材質、空間等因素的限制，可以充分解放設計、發揮想象，實現自己滿意的創作結果。

（二）提高效率

隨著數字技術軟件的日趨成熟，借助于其技術的強大支持，創作者不再需要在架上雕塑中進行繁瑣的工作，在電腦中即可實現雕塑造型、設計的一體化工作，提高了工作效率。

二、數字技術常用軟件的類型與功能

（一）數字技術常用軟件類型

1、專業數字雕塑軟件

主要代表有：Zbrush、Mudbox、Sculptris、3D—Coat等，這類軟件普遍具有極為優秀的建模功能、雕塑設計功能、貼圖繪制功能，且能支持面數較高的多邊形，從而使雕塑創作者從繁瑣的點、線、面中解放出來，以充分發揮創作者的創造力與想象力。

2、3D建模輔助軟件

主要代表有：MAYA、3D Studio Max、Modo等，這類軟件數字雕塑功能并非其主要應用功能，因此在雕塑設計、面數支持等方面，相比專業的數字雕塑軟件要稍顯遜色，但這類軟件可避免雕塑造型設計中不同環節中跨平臺和更換軟件的問題，可作為專業雕塑軟件的輔助工具。

3、浮雕設計軟件

主要代表有：Geomagic、PremiereProCS5、ArtCAM等，這類軟件通常用于2D/3D浮雕的造型設計、旋轉定位、建模輸出等，但由于這類軟件的功能較單一，應用范圍較窄，實際使用較少。

（二）數字技術常用軟件的功能

本文主要以專業數字雕塑軟件中的Zbrush軟件為代表，分析了其功能與特點。Zbrush軟件是由Pixologic公司在1999年開發出品的，它不僅是市場中出現最早的專業數字雕塑軟件，也是目前應用最廣、功能非常強大的數字軟件類型。近十幾年以來，Zbrush軟件始終以世界頂尖的雕塑創作者、游戲設計者以及特效工作室的需要為開發標準，推出了多個應用版本，且每一次版本的更新都推動了軟件功能的進一步發展。尤其是在2010年推出的Zbrush 4.0版本，使得軟件的操作效率更高，功能更加集成，創作者可以自由的設計與制作雕塑模型，并能利用更加細膩的筆刷塑造雕塑細節。以Zbrush 4.0版本為例，其功能與特點為：

1、強大的數據引擎

Zbrush 軟件，具有一個能夠對雕塑模型進行實時渲染著色的強大數據引擎，利用其數據引擎中獨特的Pixol技術，可以采用任何顏色、材質、紋理的筆刷直接在雕塑對象中進行繪制，而且還能直接用于制作3D雕塑模型中的細節。

2、高效的建模工具

Zbrush 軟件具有一個非常高效的建模工具（ZSphere，Z球），無論是低、中分辨率的雕塑模型，還是高分辨率的雕塑模型，任何模型中的造型動作、姿態都能瞬間得到回應，并能實時的渲染與著色。與普遍的3D建模輔助軟件相比，其建模流程不僅完整，而且操作流程，可以支持上億面數的模型制作，尤其適合于復雜結構形態的雕塑制作。在下圖1中，即利用Zbrush軟件的建模功能，所制作的不同人體肖像雕塑。

圖1 Zbrush軟件制作的不同人體肖像雕塑圖

3、優秀的紋理繪制

對于雕塑的紋理繪制，在Zbrush 4.0版本中不僅增加了新的繪制尺度范圍，可以用于增加雕塑作品的材質、光照、深度等復雜的渲染特效，而且利用軟件自帶的Texture Master（紋理大師），還能實現對紋理貼圖的自動繪制，其實踐應用效果也非常優秀。

三、數字技術常用軟件在雕塑造型設計中的實踐應用

本文主要以數字技術常用軟件——Zbrush軟件為例，就其在青年頭像雕塑造型設計中的實踐應用流程及應用效果進行了分析與探討。其制作流程大致為：Z球建立初始模型→設計大形→五官造型→拓撲→深入刻畫。

（一）建立初始模型

由于人體的頭部整體結構可視為一個橢圓形，在初始模型建立時，可使用Zbrush軟件中的Z球建立青年頭部的橢圓形骨架，并將其轉化為多邊形網格。為了便于雕塑的進一步造型設計，還需要進行網格的重構，可以利用DynaMesh（網格細分）工具，使網格具有足夠的密度。

（二）設計大形

人體頭部的形狀具有上圓下尖、上大下小的基本特征，可利用軟件中Move筆刷工具，對初始模型的側面與正面形狀進行調整，使其符合人體頭部的基本形體特征。然后利用ClayBuildup筆刷進行頭部大形的雕刻，因為該筆刷能模擬出黏土雕刻的效果，可用其確定五官的大概位置，并將頭部的眼睛、嘴巴、鼻子等大的空間關系表現出來。

（三）五官造型和拓撲

在頭部的基本形狀與五官造型建立后，由于當前模型的網絡精度已無法滿足深入刻畫的要求，為了更深入的刻畫細節，還需要對青年頭部模型進行拓撲，以增加模型精度，得到一個更適合進行深入造型設計的網絡拓撲結構。

（四）深入刻畫

當青年頭部模型的拓撲完成后，將拓撲圖導入到頭部Zbrush文件中，即可使模型的面數增加，從而為頭發、眼睛、皺紋等細節的深入刻畫奠定了基礎。

總結：

本文首先分析了數字技術常用軟件的類型和功能，并結合青年頭像雕塑造型設計這一實例，探索與研究了數字技術軟件在雕塑造型設計中的實踐應用。近年來，隨著各種數字常用技術軟件的開發與應用，不僅為傳統雕塑藝術開辟了新的應用領域，豐富了雕塑的內容形式與表現語言，而且有助于降低雕塑創作成本，縮短造型設計周期，使創作者的藝術創造力得以充分發揮，使雕塑作品也能盡快的推向市場，這對于雕塑藝術的現代化、高端化和市場化的發展都是極為有利的。

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