《三维动画制作》高精度模型贴图制作案例分析
日期:2020-06-12 00:00:00  发布人:艺术与建筑学院  浏览量:323

在新冠病毒肆虐的这几个月里,学校积极响应国家的号召,严格落实“停课不停学”的指导方针,自二月中旬开始积极推进线上教学工作,在将近一个学期的教学过程中,各部门有条不紊,所有课程按部就班,在保证学生们健康安全不受到威胁的同时,教学计划得到顺利执行。《三维动画制作》课程也在老师与同学们共同的努力下接近了尾声,在一整个学期的学习过程中,老师与学生们一起,从熟悉三维软件开始,经历了三维建模、材质贴图、骨骼动画等各个环节,基本上将这门相对比较复杂的专业必修课程做了一个基础性的了解。

本门课程内容丰富,板块众多,本文难以详述,现将板块划分中至关重要的模型贴图制作部分进行一个详细的案例式分析,一方面整理一下整个授课思路,为以后的进一步的教学改革打下基础,另一方面希望通过本次总结,将我个人对三维模型贴图制作的心得体会冒昧地做一个抛砖引玉式的分享,希望得到方家指正!


一、贴图制作在三维动画整个环节中的意义

三维动画流程分为前期脚本制作、(角色、场景、道具以及分镜头等)设定、建模、材质贴图制作、骨骼动画、摄影机动画、三维特效以及灯光渲染等环节,彼此衔接紧密,环环相扣。其中,模型作为基础部分,更是实现一部三维动画的前提。而一个优秀模型的呈现,光靠建模技术是远远不够的,要想呈现出逼真的,或者有一定艺术风格或者美学水准的模型作品,还需要有材质贴图的支撑,可以说,模型本身只是动画得以成立的筋骨,而优秀贴图的支持,才是实现模型风神样貌的根本。所以,模型贴图制作的重要性不言而喻,好的贴图制作技术在整个三维动画制作环节中的意义,不言自明!

二、三维模型贴图的类型

一个优秀的高精度角色模型,需要有多种贴图类型的支撑。简要罗列为:颜色贴图、法线贴图、AO(环境光散射)贴图、高光贴图等。

其中,颜色贴图或者叫漫反射提图俄是主要贴图,体现对象周身的颜色特征,对一个动画角色的样貌特征与气质呈现起到决定性作用。制作手段比较丰富,主要方式有以下几种:

1、使用3dsmax(或其他三维软件)进行uv划分,将uv信息导入Photoshop等二维绘制软件,进行颜色贴图绘制,绘制完成之后,贴回到三维模型查看细节,没有问题之后保存备用。

2、使用3dsmax(或其他三维软件)进行uv划分,将三维模型导出,并导入bodypaint、deepaint等三维绘制软件进行贴图绘制,并将绘制好的贴图导出,用Photoshop等二维绘制软件打开,进行精修,完成后保存备用。

法线贴图是三维动画制作与游戏模型制作过程中非常重要的一个概念。三维渲染是基于面数的,面数越多,渲染速度越慢,如果在三维动画制作过程中,既要追求尽量高的模型精度,又要追求一个比较高的渲染效率,那么,法线贴图就是一个上佳的选择。发现贴图的原理是将几百万个面数的高模细节,用一张贴图的形式烘焙下来,贴给一个只有几千个面的低模,从而让低模表面产生高模的细节。主要制作方法有以下两种:

1、利用zbrush(或mudbox等其他雕刻软件)进行高模制作,高模制作完成之后,利用zbrush自带的(或者专门的拓扑工具)进行低模拓扑。将高模与低模分别导出obj格式文件,导入3dsmax,利用3dsmax软件的渲染到纹理功能,进行法线贴图烘焙。烘焙完成之后,保存备用。

2、利用zbrush进行高模制作,高模制作完成之后,利用zbrush自带的(或者专门的拓扑工具)进行低模拓扑。将高模与低模分别导出obj格式文件,导入xnormal软件进行法线贴图的制作,制作完成后保存留用。

AO贴图对模型细节的呈现有非常重要的帮助,可以在没有设置灯光环境的情况之下,使模型渲染出和谐的阴影等亮暗关系。常用制作方法为,将高模与低模导入xnormal软件进行贴图制作,或者直接将3dsmax软件制作的法线贴图导入xnormal软件进行转换。

高光贴图是相对法线贴图来讲,不是特别关键的一种贴图类型,主要是增强模型渲染效果,提亮模型贴图亮部用的。主要制作方法是,在3dsmax软件利用模型材质球的反射或者高光通道,为材质球指定一张HDR贴图,同时,将材质球漫反射颜色设置为纯黑色,进行渲染。在使用的时候,可以配合AO贴图,利用混合贴图类型,进行合成使用。

三、模型制作课堂案例分析

1、本次课程我选择了一个游戏次世代模型进行贴图的讲解,首先在zbrush里进行高精度模型的细化。并在3dsmax里对高模进行拓扑,生成低模,并对低模进行uv划分。


2、利用3dsmax的渲染到纹理功能,进行法线贴图的烘焙。


3、将高模与低模导入xnormal软件,进行AO贴图的制作。


4、利用反射与高光贴图通道,在3dsmax软件中对高光贴图进行制作。


5、将高光贴图、AO贴图等导入photoshop进行固有色贴图的制作。

6、最后将生成的固有色贴图、法线贴图、高光贴图等统一贴到3dsmax模型各个贴图通道里,进行渲染测试。

四、授课过程中与同学们的互动以及对教学效果的评价

模型贴图环节由于课时分配问题,没有讲解的非常详细,只是对各种贴图类型的原理与制作方法做了一个介绍性的讲解,并对一些常用的辅助软件进行了说明。大部分同学能够跟上课程的节奏,初步掌握课程重点。对于uv划分部分,我重点讲解了unfold3d这款强大而简易的软件,同学们普遍都可以很快上手,而颜色贴图绘制部分我重点讲解了bodypaint3d这款在三维动画与游戏领域使用率十分高的绘图软件,同学们对该款软件的使用评价也非常高,可以很好的弥补3dsmax视口画布的不足与Photoshop绘制贴图的不直观性问题。

授课过程中我会让同学们以实时截图的方式将制作进度与效果呈现,部分同学还是能够很好的完成课堂学习任务的,同时课下也有注意复习,相信对贴图制作这部分的内容基本上有了一个较好的入门学习。


同时,对于贴图绘制板块,我也合理的安排了课后作业,让同学们课下时间也做好联系,大部分同学还是能够根据课程讲授内容与作业要求完成作业,虽然因为时间原因,以及同学们的绘画能力的区别,呈现的作业参差不齐,但我相信随着学习与练习的深入,同学们一定能够在贴图绘制的创作中取得实质性的进步的。


五、贴图制作课程专题线上授课得失心得

在这两周的授课当中,我针对目前动画游戏行业比较常用的一些软件与方法进行了介绍与讲解,基本上感觉达到了课程的设置目标。对于工具的使用要点也对同学们做了比较清晰的说明与演示,大部分同学都对这部分软件有浓厚的兴趣。不过,线上授课也体现出了一定的局限性,比如同学们遇到的一些问题没有办法在第一时间得到解决,当面辅导过程中那种直接见效的效率性没那么高,并且,对有些同学的课堂参与度没有办法做到有效的监管,导致部分同学听课效率很低,作业完成情况较差。

通过这段时间的线上授课,我对网络授课有了更直观与全面的认知,虽然短时间内,这种在线式的授课模式还无法取代线下课堂,但在传统教学模式之外,不失为一种有效的补充手段,对于面向社会的,或者是主题性的授课,线上授课还是有他自己的优势的。希望我个人在经过了这个学期的线上授课的实际操作训练之后,能够越来越适应与熟悉这一新的,也可能是大势所趋的授课模式,为未来学校的线上课堂建设,线上精品课程的打造贡献自己的力量,在多元智慧学习,云信息互动的社会大环境里实现自己的价值,影响更多的学生。

供稿:王刚

编辑:曾德重

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