maya动画制作案例教程-第4章：Polygon模型

目录•4.1Polygon模型的作用•4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯•4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•在曾经相当长的一段时间内，电影级别的三维动画都是由Nurbs来完成建模的，这是因为欧美绝大多数的电影动画公司，都是使用Pixar公司的Renderman渲染器来进行最后的渲染输出的。•Renderman渲染器的优点是渲染质量出色，以及对于Nurbs模型有特殊的优化处理，比Polygon模型更加节省渲染时间。众所周知，渲染对于三维动画来讲，是极度消耗时间的一个环节，Renderman的这一特性使动画的制作周期大大缩短。因此在时间就是一切的年代，Nurbs模型是当之无愧的主流。•现在，随着硬件的不断更新，渲染速度已经大大加快，Nurbs渲染速度快的优点已经可以忽略不计了。软件方面的变化更是日新月异，Vray、Brasil、FinalRender、海龟、MentalRay等优秀渲染器的出现，使得Renderman已不再是唯一的选择，因此，Nurbs的光芒已经逐渐消失。•随着Nurbs优势的丧失，它的缺点也逐渐引起人们的重视，其中一点就是Nurbs的复杂性，Nurbs所需命令较多，完全掌握是一个较为长期的过程，对于制作角色来说，Nurbs的制作周期相当于Polygon的数倍。•而Nurbs最致命的缺点则是建模结束后的后期工作，贴图坐标的设定、蒙皮以及权重的绘制、动画效果的制作，都要比Polygon模型需要更长的时间。•于是这个时候Polygon逐渐成为了建模的主流。它的突出优点就是易掌握、便于后期制作。在作者几年的Maya教学中，发现初学者对于Polygon建模方法掌握的速度是极快的，可以毫不夸张地说，Polygon这种建模方式，初学者只要掌握十几个命令，再加上一些美术功底，就可以开始制作电影级别的模型。•目前世界上大多数的三维动画，也是由Polygon来进行建模。下面的图都是《最终幻想》这部动画电影的角色模型和Polygon线框图：4.1Polygon模型简述•前面我们说到过，Polygon建模方法是很容易掌握的。Polygon在中国被翻译为多边形，可以说它是由多条边所组成的。它可以简单的分为点、线、面三个子级别，也可以这么说：多边形建模就是通过调整点、线、面，而达到最终的模型效果。•在Maya视图中新建一个Polygon模型，把鼠标放在模型上面，按下鼠标右键不要松开，这时会弹出浮动的面板，Vertex代表模型的点级别，Edge代表模型的线级别，Face则代表模型的面级别。4.1Polygon模型简述4.1Polygon模型简述•在浮动面板中分别选择Vertex（点级别）、Edge（线级别）、Face（面级别），可以进入模型相应的子级别中，并且可以选中一些点、线、面，使用移动、旋转、放缩工具可以对它们进行操作，从而达到模型的修改和改变。4.1Polygon模型简述•除此之外，还可以通过顶部的菜单栏来进入到各个级别，具体操作如下图：4.1Polygon模型简述•几乎所有的命令Polygon命令都和点、线、面有关，下面我们来认识一些常用的命令。•（1）CreatePolygonTool（创建多边形工具）：•它可以直接在视图中绘制出一个平面的多边形。4.1Polygon模型简述•（2）Extrude（挤压）：•它可以将模型上的一个平面、一条线段甚至一个点，挤压出一段多边形模型。4.1Polygon模型简述•（3）Bevel（倒角）：•该命令可以使模型的边缘生成一个较小的转折面，从而使模型边缘的过渡变得柔和，这样也会在打灯光的时候，使模型的轮廓线更加清晰，体积感更强。4.1Polygon模型简述•（4）Booleans（布尔运算）：•它有三种不同的运算方法，分别为Union（合并）、Differens（相减）、Intersection（相交）。这是针对两个以上Polygon模型进行的运算方法，Union（合并）是将不同的模型合并为一个模型的运算，Differens（相减）是其中一个模型减去另一个模型的运算，Intersection（相交）则是模型相交的部分。4.1Polygon模型简述4.1Polygon模型简述•（5）SplitPolygonTool（划分多边形工具）：•用线在多边形的表面进行划分，从而多出更多的点、线、面，便于调整细节，这个命令在角色建模中是使用次数最多的命令。4.1Polygon模型简述•（6）InsertEdgeLoopTool（插入循环线工具）：•这个命令和上一个SplitPolygonTool（划分多边形工具）的作用是一样的，所不同的是它可以同时在多个面进行划分，但只限于相邻且面数相同的面，最好为4边面，但在面数太多的情况下容易出一些问题，还需要结合SplitPolygonTool（划分多边形工具）来使用。4.1Polygon模型简述•（7）SubdivProxy（细分代理）：•这个命令最大的作用不是在建模上，而是在建模的过程中，通过它来实现模型的细分，可以让建模人员在制作低精度模型的时候，能够同步地看到模型光滑以后的效果。4.1Polygon模型简述•（8）Merge（合并）：•这个命令可以让模型的多个点、线、面等子级别，合并为一个子级别。4.1Polygon模型简述•（9）Combine（结合）：•它可以使多个独立的Polygon模型，结合为一个独立的Polygon模型。4.1Polygon模型简述•（10）AppendtoPolygonTool（补面）：•这个命令我没有按照它的英语意思来翻译，实际上它的作用就是补面。在Polygon模型出现缺口的时候，这个命令可以为缺口补多个面，来使缺口合拢。4.1Polygon模型简述•（11）Smooth（光滑）：•在制作完低精度模型后，可以使用该命令，使模型的面数成倍增加，从而达到使模型光滑的目的。4.1Polygon模型简述•（12）SculptGeometrytool（雕塑模型工具）：•该命令是Maya的特色工具，可以使用笔刷像雕塑油泥一样，使模型完成局部的凹凸和光滑效果。4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯•即便有人不知道Pixar（皮克斯）动画公司，但绝对知道他们的动画作品，那些家喻户晓的动画电影已经证明了他们的实力：《玩具总动员》、《海底总动员》、《超人总动员》、《料理鼠王》、《怪物公司》、《WALL•E》等。4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯•下表是他们历年作品的票房收入，相信看到这些数字，你一定会瞠目结舌的：电影上映年份美国票房全球票房玩具总动员（ToyStory）19951亿9180万美元3亿6200万美元虫虫危机（ABug'sLife）19981亿6280万美元3亿6340万美元玩具总动员2（ToyStory2）19992亿4590万美元4亿8500万美元怪物公司（MonstersInc.）20012亿5590万美元5亿2540万美元海底总动员（FindingNemo）20033亿3970万美元8亿6460万美元超人总动员（TheIncredibles）20042亿6140万美元6亿3140万美元赛车总动员（Cars）20062亿4410万美元4亿6200万美元料理鼠王(Ratatouille)20072亿644万美元逾5亿美元4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯•有人曾经认为，Pixar（皮克斯）动画公司可以称为是一所继迪斯尼公司之后，对动画电影历史影响最深的公司。Pixar（皮克斯）几乎每部动画片的片头，都会出现一个蹦跳着的可爱的小台灯，这也是Pixar（皮克斯）公司的标志。4.2Polygon建模实例——著名的皮克斯台灯•本实例的制作过程请参考本书，最终结果如图：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•对于学习三维动画的人来说，创造出一个属于自己的角色是每个初学者的梦想。动画角色大体上可以分为三类，一种是写实类的，即能够把角色制作的十分真实，就像真的生活在现实生活中一样，这类角色的结构一般都极为准确，准确到每一块肌肉、每一条血管、甚至每一条衣服上的褶皱，下面的作品都是写实类中的佼佼者。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•另一种则是卡通型的，它们是在真实基础上，弱化了结构、肌肉等，主要强调甚至夸张了五官、四肢，使角色看起来非常可爱。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•还有一种是属于超现实的角色，这种风格是在真实的结构、骨骼、肌肉，甚至质感的基础上进一步进行夸张。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•4.3.1前期准备工作•无论角色是写实的还是卡通的，头部的结构是我们必须要了解的，这样才能够做出真实可信的角色。对于学过美术的Maya初学者，尤其是画过头像素描的来讲，可能对头部的结构有一定的了解。如果是没有美术功底的Maya初学者，最好找一些相关的书籍来看一下，例如伯里曼的《人体结构绘画教学》，以及安德鲁•路米斯《人体结构教程》等。•虽然都是使用Polygon来进行建模，但制作头像的过程也有很多种，我们接下来使用的这种建模方式，是一种较容易掌握、也较容易出效果的一种方式。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•先来看下面这张速写头像绘制过程的图，会发现都是从一个最基本的圆形开始，逐步深入，最后刻画出五官并完成的。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•我们的建模方法也是按照这种方式，先用一个圆形刻画出大体，然后再逐步深入完成。但是在制作之前，我们还需要做一些准备工作。•无论美术基础有多深厚，对于制作三维头像来说，第一次总是会很吃力的，因此可以先找一些正面和侧面的图，放置在Maya中作为参考面板。也可以使用照相机拍摄人物的正面和侧面，但拍摄的时候最好把额头和耳朵都露出来。•拍摄完毕以后需要在Photoshop软件中进行定位：将两张图片重叠在一起，并修改透明度，使两张图片都能看到。然后拉出参考线，分别定为头顶、眉毛、上眼皮、眼角、下眼皮、鼻底、嘴角、下巴的位置，使两张图片的各部位都保持在同一水平线上，然后将正面图和侧面图分别保存。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•在制作过程中，可以参照一些五官的特写照片，来对五官的模型进行调整。•眼睛的特写照片：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•嘴巴的特写照片：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•鼻子的特写照片：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•耳朵的特写照片：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•本实例的制作过程请参考本书，最终结果如图：4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•4.3.8其他部分的介绍•实际上本节的头部模型制作到现在，只是完成了角色中最复杂的头部，还有一些其他的部分需要进行制作，例如身体、头发、服装，甚至眼睫毛等，这些部分模型的制作技术难度不高，使用到的命令还没有头部多，只是工作量很大，因此在这里只是做一下介绍，就不再一一详细讲解了。4.3Polygon角色建模实例——真实人物头部•（1）头发部分：•由于现在的技术发展很快，制作真实头发效果变得越来越简单，Maya中也加入了专门做头发的Hair模块，能够做出完全模拟真实的一根一根的头发效果，但是这种技术对于制作人员的要求很高，需要掌握的命令很多，且制作出来以后的头发飘动等效果，也需要借助动力学等模块相配合，因此掌握起来需要较长的时间。•但这些技术最致命的缺点还是对于系统资源的占用，如果制作单帧问题不大，但是如果制作大场景的动画，系统很可能就不堪重负了，除非有Pixar公司那样的高配置电脑和渲染农场，否则对于资金相对来说并不宽裕的小型工作室和公司来讲，是完全无法接收的，因此这种技术在实际的动画制作中，使用的并不多。4.3Pol