基于Polygons的寫實(shí)人物建模

李盛

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.235

摘 要：對于三維動畫的人來說，創(chuàng)造出一個屬于自己的寫實(shí)角色是每個人的夢想。即能夠把角色制作的十分真實(shí)，就像真的生活在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，這類角色的結(jié)構(gòu)一般都極為準(zhǔn)確，準(zhǔn)確到每一塊肌肉、每一條血管、甚至每一條衣服上的褶皺。本文以實(shí)現(xiàn)一個真實(shí)的人物建模為項(xiàng)目，完整的講解了人物建模的整個流程。整個流程分為五個步驟： 搭建基本幾何人體，細(xì)化幾何人體，基本四肢的制作，頭部的制作，手腳的制作，最終完成了整個人體的建模。本文重點(diǎn)研究了在進(jìn)行多邊形建模的過程中怎么根據(jù)人體骨骼，肌肉的走向來進(jìn)行合理的布線。

關(guān)鍵詞：Maya Polygons 人體建模

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（c）-0235-02

Polygon建模的突出優(yōu)點(diǎn)就是易掌握、便于后期制作。在作者幾年的Maya教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)初學(xué)者對于Polygon建模方法掌握的速度是極快的，可以毫不夸張地說，Polygon這種建模方式，初學(xué)者只要掌握十幾個命令，再加上一些美術(shù)功底，就可以開始制作電影級別的模型。

1 Polygon建模法

對于三維動畫的人來說，創(chuàng)造出一個屬于自己的寫實(shí)角色是每個人的夢想。即能夠把角色制作的十分真實(shí)，就像真的生活在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，這類角色的結(jié)構(gòu)一般都極為準(zhǔn)確，準(zhǔn)確到每一塊肌肉、每一條血管、甚至每一條衣服上的褶皺。

本文以實(shí)現(xiàn)一個真實(shí)的人物建模為項(xiàng)目，完整的講解了在Maya中用Polygon建模方式來實(shí)現(xiàn)人物建模的整個流程。整個流程分為五個步驟：搭建基本幾何人體，細(xì)化幾何人體，基本四肢的制作，頭部的制作，手腳的制作，最終完成了整個人體的建模。本文重點(diǎn)研究了在進(jìn)行多邊形建模的過程中怎么根據(jù)人體骨骼，肌肉的走向來進(jìn)行合理的布線。

2 初步理解人體骨骼結(jié)構(gòu)

2.1 骨骼結(jié)構(gòu)對人體的影響

作為一個三維建模師，在搭建生物模型的工作當(dāng)中充分的認(rèn)識骨骼的結(jié)構(gòu)能夠起到非常大的促進(jìn)作用。在本章節(jié)的內(nèi)容中，我們將初步的了解骨骼結(jié)構(gòu)對人體的體態(tài)及表面的影響。人體共有206塊骨骼，分為顱骨、軀干和四肢3個大部分。其中，有顱骨29塊、軀干骨51塊、四肢骨126塊。

骨骼決定人體的比例和基本形態(tài)。例如：一個高個子的人是因?yàn)樗墓趋篱L，而不是因?yàn)樗募∪獍l(fā)達(dá)；在正常人中，身材矮小的人四肢也一定短小。在研究人體骨骼時應(yīng)該完全掌握骨點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。下面我們就以人頭骨為例了解一下骨點(diǎn)是如何影響人物面部形狀的。

2.2 了解人體模型的制作習(xí)慣

當(dāng)藝術(shù)家拿起畫筆和一塊泥料時，他所想到的不只是某一塊肌肉或某一個部位，而是許多肌肉和骨骼加起來的東西——整體結(jié)構(gòu)。這也是一個模型工作者所要養(yǎng)成的思維習(xí)慣，從整體的眼光看待事物外表和內(nèi)在的聯(lián)系。

人體結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，當(dāng)我們面對一個活生生的人的人體時，我們首先考慮的應(yīng)該是他的整體結(jié)構(gòu)，而不是眼、耳、口、鼻等某些細(xì)節(jié)。比如，我們可以把頭部看成兩個雞蛋的聯(lián)合形狀；脖子當(dāng)成個圓柱體；胸部和臀部當(dāng)成兩個楔形來對待；四肢看成圓柱和截錐體。這樣一來我們就可以把復(fù)雜的人體結(jié)構(gòu)簡單化理解成——幾何結(jié)構(gòu)人體。世界上所有的人肌肉和骨骼基本上是一樣的，但就是這些相同的肌肉和骨骼由于大小上的細(xì)微差別造就了千差萬別的人體形態(tài)，那么研究和比較這些細(xì)微差異的過程就叫做局部塑造。

3 運(yùn)用幾何結(jié)構(gòu)搭建簡單頭部模型

在本節(jié)內(nèi)容的最后我們嘗試用一個簡單的幾何體來搭建頭部模型，并使其具有基本的骨骼結(jié)構(gòu)。首先在視窗中創(chuàng)建一個Cube，并執(zhí)行Mesh>Smooth命令將其平滑一次，注意細(xì)分層級為1。接著將平滑后的立方體調(diào)整至合適的形狀，注意下頜與顴骨的相對寬度。然后選擇頭部下方的四個面，并執(zhí)行Edit Mesh>Extrude，在原地進(jìn)行少許的縮小。再次執(zhí)行Edit Mesh>Extrude，擠出脖子。最后選擇模型一半的面刪除，再以關(guān)聯(lián)復(fù)制出另外一半的面，本節(jié)內(nèi)容的幾何頭部模型制作完成。

4 軀干部分的制作

在開始制作軀干模型時，也應(yīng)遵循先整體后局部的原則來制作，以便于我們在模型的開始階段就確立正確的比例關(guān)系。首先是肩的制作，選擇頸部的底面執(zhí)行命令Edit Mesh>Extrude，將新擠出的面在正和側(cè)視圖中調(diào)整至人物肩部位置。接著制作胸部，選擇肩部的下底面執(zhí)行命令Edit Mesh>Extrude，將其調(diào)整至胸腔位置，注意正、側(cè)視圖中胸腔的外形。在調(diào)整人物肩部的時候要注意到我們在這里所指的肩部并不包含上肢部分的三角肌，因而其寬度窄于正常情況下的成年人兩肩寬度，這在后面上肢部分的制作中會得到進(jìn)一步完善。

5 四肢的幾何模型

首先準(zhǔn)備肩關(guān)節(jié)，在人物的胸腔部分用Edit Mesh>Insert Edge Loop Tool命令添加兩條環(huán)加線，并調(diào)整新出現(xiàn)的面使之符合肩關(guān)節(jié)剖面形狀。接著使用Edit Mesh>Extrude命令制作上肢的上臂和前臂，每次擠壓后，如果發(fā)覺剖面形狀不符合就要及時調(diào)整，以便能一次性擠壓出較合理的部分來。

在進(jìn)行下肢髖部的制作時，首先選擇腹部底面使用Edit Mesh>Extrude命令擠壓并調(diào)整出髖部的大體形狀，以準(zhǔn)備開始制作腿部。接著制作腿部之前，我們要將髖部現(xiàn)有的面分割出襠部的寬度，使得新擠壓出的腿部不至于粘連在一起。使用Edit Mesh>Split polygon tool分割面。然后擠壓腿部，通過使用Edit Mesh>Extrude命令多次擠壓髖部下底面之后，逐步調(diào)整出大腿、膝蓋、小腿和腳踝。最后選擇踝關(guān)節(jié)上朝向身體前方的面，擠壓兩次后調(diào)整成足部基本外形。

6 細(xì)化幾何人體

人體肌肉的構(gòu)造遠(yuǎn)比想象的要復(fù)雜，肌肉是由許多肌束組成，而每條肌束則由約100條肌肉纖維構(gòu)成。每條肌肉纖維再由1000～2000條肌原纖維匯集而成。熟悉人體肌肉的分布，在人體模型的制作中能熟練的找出影響表面形狀的肌肉結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)我們分析人物形體結(jié)構(gòu)的能力。人物頭部的細(xì)化主要是指在幾何模型的基礎(chǔ)上把眼、耳、口、鼻的位置及大致形狀在臉部確定下來以便后續(xù)的添加細(xì)節(jié)工作。初步細(xì)化上肢時，我們將對人物的手臂進(jìn)行初步的細(xì)化為將來的肌肉和骨點(diǎn)的細(xì)節(jié)刻畫打好基礎(chǔ)，這個階段的制作我們只要把上臂和前臂的比例關(guān)系找準(zhǔn)并注意保持手臂基本的柱狀體外形就可以了。初步細(xì)化下肢時要注意，腰是個非常重要的部位，它連接軀干和腿部，腹部結(jié)束在骨盆正面而臀部的曲線又在骨盆背面開始產(chǎn)生，側(cè)面有因骨盆髂嵴形成的骨點(diǎn)（女性尤為明顯），髖骨外側(cè)的髖臼又與股骨頭構(gòu)成髖關(guān)節(jié)。在人物運(yùn)動中腰部的豐富變化不亞于肩部，所以我們要做好下肢先做好腰部，那要做好腰部就須先定好臀的位置。在細(xì)化軀干和四肢時需要重點(diǎn)理解運(yùn)用的還是人體結(jié)構(gòu)——任何角色都是脫離不開的。

7 結(jié)語

在所有的制作中，也許漫長的制作過程會給人帶來枯燥乏味，甚至不愿意再繼續(xù)做下去的感覺，而這卻是一件優(yōu)秀作品誕生的必經(jīng)之路。當(dāng)堅(jiān)持到最后看到自己辛勤成果的那一剎那，才能感受到一種成就感和自豪感。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?zhí)m.Autodesk Maya中常用建模方法比較[J].通訊世界，2016（18）：231.

[2] 刁禮帥.淺談三維軟件Maya建模[J].信息通信，2015（2）：106-107.

[3] 周慶.《高等院校動漫專業(yè)核心課程教學(xué)設(shè)計——以《三維動畫設(shè)計——MAYA建模》課程為例[J].電子制作，2014（9）：89，88.endprint