基于 建模工具在角色模型制作上的應用

文/陳智勇

（泉州信息工程學院，福建泉州 362000）

當下，不論是在電商產品的推廣上，還是在IP盲盒的宣傳上，三維角色的應用比例都在不斷增加，相應地，人們對其制作效率和創新要求也在不斷提高。例如天貓、京東等商家在“雙11”等大小節假日期間或是新推出盲盒系列時，大多使用三維角色造型進行廣告宣傳，并拓寬自身文化價值的外延。從電子商務的發展及客戶的需求來看，三維角色的制作方向不再局限于嚴謹、逼真的人體模型，而是開始趨向具有鮮明創意的外輪廓以及富有個性化的體型和動態。

1.參數化物體在建模初期的應用

（1）在Cinema4d中建模的基本規律大多是從低面數到高面數物體的調整。比如BT21通IP系列，該系列結構簡單，形象變化多樣，以正方體為初始造型進行調整。其中的外星人TATA造型可以直接是一個正方體，初始X、Y軸各2段線，并為其添加細分曲面工具，再進入立方體的點級別進行調整，即可制作完成。

（2）建模前期，為了更好地把握角色的頭身比例，設計人員可以在正視圖中的全局坐標（0，0，0）的位置創建一個圓環來作為角色比例的調整參考。在制作模型初期或是設計草圖階段，設計人員可以利用不同的參數化物體對角色進行概念化的排列，從而快速得到該角色大致的體積和身高比例。此外Cinema4d添加了參數化人偶模型，這個人偶模型可以設置身高，其默認身高為180cm。設計人員可根據創作的需要先設置好身高，再根據人物高度的參考對比來進行制作。

（3）Cinema4d的參數化球體可以切換其布線類型為六面體，適當減少分段，然后就可以開始制作角色模型。這類球體大多用來制作傳統的三維角色模型，比如卡通潮玩角色、盲盒人偶等更精致、逼真的模型。和正方體加細分的方法相比，六面體球體是全四邊面布線方式，點線面充足，因此更適合復雜結構的角色，而用正方體加細分的方式去調整結構變化較大的物體會十分方便。

（4）參數化物體轉可編輯物體。這一過程是指在角色比例用參數化物體架設之后，進行外形調整。設計人員可直接按“C”鍵將參數化物體轉成編輯點、線、多邊形面的物體。因為Cinema4d軟件的基本對象和樣條線是用數學公式和參數創建的，即它們沒有點或多邊形面，因此無法進行在點、線、面層級上的編輯。例如，不能選擇模型上的某個點、邊、面進行移動、縮放和旋轉，也不能應用“擠壓”和“縫合”等建模工具。

2.快速把握角色整體造型和特點的四種工具

（1）細分工具：Cinema4d角色建模基本上都需要用到細分工具。首先，細分工具可以增加物體的線段，為模型進一步深入調整創造條件。其次，在可編輯物體上添加細分工具時，設計人員可依據可編輯物體的結構點來控制細分后的形體，從而達到調整造型的作用。最后，細分工具可起到平滑作用。在Cinema4d中新創建的物體都會添加一個平滑標簽。此時，物體的平滑效果并不是真實的，即在渲染后仍然會有不平滑現象。只有在添加細分工具后，物體才具有真正平滑的模型表面。比如在角色頭部，設計人員會用線段少的球體作為基本體并添加細分工具來調整大的輪廓；當要進一步調整眼部或嘴部造型結構時，模型線條不足以支撐整個結構，此時設計人員就可以將細分工具的細分等級調為1級，并塌陷模型，就能在模型結構上增加更多的線段用以調整相應部位的結構。此時，再次添加細分工具就可以得到更加圓滑流暢的模型表面。

（2）FFD變形工具：該變形器和細分工具相同，都是基于點級別的調整工具。不同的是，該工具默認會在物體表面生成一個3×3×3控制點的線條框架，并且能根據需要添加相應X、Y、Z軸的線條框架數量，利用框架上的控制點進行模型的造型調整。該工具適用于形體結構單一、表面起伏小的模型調整。例如，對于角色的舌頭，設計人員可以直接在轉為可編輯的球體上添加FFD變形器，通過對默認數量的點來進行擠壓和拉伸，從而實現任意卡通角色所需的舌頭。

（3）筆刷工具：類似于ZBrush和Mudbox等雕刻軟件中的筆刷，它是基于多邊形點級別的建模工具，通過模擬現實中的雕塑方式，同時配合數位板和壓感筆在屏幕上進行直觀創作，從而避免了傳統三維建模中大量的參數化工作。Cinema4d筆刷工具的涂抹模式可以通過筆刷強度和半徑值來塑造形體，并且可以切換到平滑模式使模型面與面之間的過度更加圓滑流暢。

（4）磁鐵工具：該工具可以通過編輯對象的UV網格來影響物體結構，設計人員可從多邊形物體或樣條中拉出一部分，單擊對象上的任何地方并拖動光標，離拖動點越遠，磁鐵對它們的引力就越弱。越靠近磁鐵拖動點的多邊形結構，受影響越大。筆刷工具相比，磁鐵工具更容易調整局部結構。

3.具有創意的建模工具應用

（1）布爾運算應用在模型結構制作上是有效率的，雖然在模型布線上做不到完美，但模型的制作直觀、效率高。在布爾運算后，為了降低不理想的結構布線，設計人員可增加模型的分段，并且勾選布爾運算中的“高質量”“創建單個對象”“隱藏新的邊”這三個選項。由于這類模型不需要展UV和做動畫，因此類似這兩段視頻中的模型運用，布爾運算是一種理想的方式。

（2）多邊形畫筆工具是Cinema4d中一種繪制式的建模工具，它具有自由靈活的特點，包括點、線、面三種繪制形態。通過該工具繪制的模型會比常規制作方式的模型更具有圓潤度和飽滿感，常用于Q版角色和一些不規則造型的制作。例如美國電視動畫《探險時光》主要角色團塊公主的三維造型，就適合用多邊形畫筆工具來制作。團塊公主的造型特點是，具有多處凸起結構，整體呈現團狀，具有蓬松感。用常規立方體布線再擠壓的方式制作，在效率上會比較低，同時要達到具有一團多塊的體積效果，其操作會比較復雜。運用多邊形畫筆工具的面模式進行凸起塊的截面繪制，再擠壓出厚度，就能使凸起結構保有圓潤感。通過該案例我們發現，多邊形畫筆工具在制作抽象物體造型上是具有效率優勢的。

（3）體積生成與體積網格是Cinema4d在R20版本后新增的造型工具，該工具類似于融球工具和布爾運算的結合。融球工具是將兩個物體根據物體間的距離、大小等因素計算出物體在不同狀態下的過度曲面，而體積生成所產生的過度曲面是相對固定的。體積生成還具有布爾運算的加集、減集和交集功能。布爾運算建立的模型結構表面不會產生過度曲面，它是一種生硬的穿插效果，這并不適合于角色模型，而體積生成這種結構過度曲面效果適用于大多數角色建模不同部位間的過度。運用體積生成工具制作出模型的大體效果，再為其添加體積網格，就能生成正確的布線模型。比如在制作BT21卡通IP的羊駝RJ過程中，創建球體作為頭部以及頭部上方的棉花并放入體積生成中形成自然過度，作為棉花的球體可在體積生成中精確調整大小和前后位置并始終保持固定的過度曲面。布爾運算無法做到這一點。

4.結語

傳統三維角色模型因為需要考慮到人體的生理結構所特有的復雜性，使得在角色造型創作上具有較大的難度，造成千篇一律的制作方式和同質化嚴重的視覺形象，從而使產品失去個性，讓品牌無人關注。隨著Cinema4d多種建模工具的不斷開發，新理念的功能將不斷運用到角色的概念設計中，從而激發出創作靈感。例如，插畫家Mattey運用Cinema4d簡單的參數化物體進行角色制作，角色結構簡單且充滿時尚氣息。因此Cinema4d軟件不應僅僅作為制作角色的一款高效工具，更應該成為一種多樣化角色創作的渠道。