【前言】
前幾篇研究了Blender的一些基礎知識,有些枯燥啊。
三維建模是指創建出3D物體的過程。在三維軟件中的模型物體,基本上是由面構成的一個所謂“封閉”的空間,也就是說,模型是由面構成的“薄皮“”空殼”而已。而面又是由相連的獨立點構成,進而構建成更加復雜的形狀。Blender建模方式以目前最流行的多邊形建模技術為主。這篇簡單談一談三維軟件中通用的、最基礎和重要的建模知識。
【研究】
一、建模術語:
1、頂點:3D空間一個位置,多個頂點相互連接構成面(三個以上)。
2、邊:兩個頂點之間的一條連線。
3、面:三個以上的頂點構成的平面。
三個頂點構成的為三角面(Triangle)。
由四個頂點構成的為四邊面(Quadrangle)。
有更多的頂點構成的面為多邊面Bmesh(N-Gon)。
4、法線:面或者頂點的朝向。一個面分為里和外,一般向外的垂直該表面的方向,為法線方向。計算機為了節約資源,一般向外,面向攝像機的面,為法線方向,默認渲染可見。向里的面(法線相反的面),攝像機不可見,不渲染。但有的三維軟件,默認是雙向材質,比如C4D ,所以面的兩側都能渲染。還有的軟件就不是這樣,比如SKETCHUP就必須注意面的朝向,否則在渲染會出問題。再比如LUMION,當你使用單面模型時,就會出現問題,所以,必須把單面通過擠壓生成薄薄的體。當然,一般三維軟件都有處理面法線朝向的命令(法線翻轉)。
下圖為:
【練習】查看模型的點和面的法線
首先,在場景中建立一個球體,按TAB鍵入編輯狀態。
其次,在三維視圖中按N,選擇如下,設置法線的顯示長度。
場景中就會顯示點(藍色),面(白色)法線的方向。
5、網格:(Mesh)由頂點、邊和面構成的集合。
6、拓撲:指某個網格的面在其表面鋪設的樣式。
比如下面的球體,如果渲染,效果是一樣的,但是它們表面的面,鋪設樣式是不同的。
再比如下面的頭部模型,左邊是由四邊面構成的,右側為三角面構成的。
7、光滑:
模型都是由很多的面構成的,面數越多,模型細節就越多,曲面模型就越光滑。
每個面都有法線,不同法線與燈光夾角不同,受光也就不同。如果模型面數非常少,就會在面與面的交界處,形成明顯生硬的棱角。但是如何面數越多,過渡就越好,棱角就不明顯。
一般三維軟件都有處理低面數模型渲染出現“棱角”的命令,圓滑的命令。C4D中使用圓滑標簽,3DSMAX使用光滑組。Blender使用光滑命令,按T 。
其實,這就是計算機一種欺騙技術。在渲染著色的時候,把不同亮度的面之間,按照不同的顏色和亮度進行漸變圓滑處理罷了。著色器并不會改變物體本身的物理屬性,而是從視覺上對物體邊角進行平滑處理。這樣做的好處是節約計算資源,用很少的面表現多數面才有的光滑效果。
二、建模到底是四邊面好,還是N-GON多邊面好?
我看了很多建模的圖書,這個問題是最基礎的問題,但真的是很少有人具體回答。這導致初學者一直帶著疑問學習建模。
我個人認為:三角面、四邊面、N-GON多邊形建模其實都很好,使用不同而已。
1、N-GON模型:
模型由三邊面、四邊面或五邊面以上混合構成。(如果使用N-GON顯示,可能這些面都不顯示)優點是建模的時候,不用考慮布線,(可以隨意使用布爾挖洞切割,不用考慮布爾之后的布線混亂)。這樣制作的模型,如果一不考慮展UV,二不涉及運動變形(變形器或骨骼使用),三不需要添加細分進行平滑處理。在這些情況下,是可以使用N-GON建模的。比如,各種建筑、較少曲面的硬邊模型、機械機構等類似剛體的物體。
如下圖,用SKECHUP快速推拉建立的室內模型(在該軟件中編輯模式就是N-GON),在SKETCHUP中看著很好,邊線非常整齊。當導入到C4D,模型的各個邊都顯示出來,實際上就是N-GON模型。但這不耽誤渲染,因為這樣的硬邊模型滿足上面的使用要求。
渲染之后,你能看到有任何的破邊嗎?
2、四邊面模型:
四邊面的模型全是由四邊面構成的。使用四邊面制作的模型,一是非常適合于變形動畫制作(添加變形器和骨骼 模型表面不會出錯)。二是更方便展開UV。三是對模型細分之后,平滑也不會出錯。
所以,一般“角色”和曲面模型都使用四邊面建模鍵。主要原因四邊面在使用變形和細分時不容易破面。
比如下圖,嘴角周圍的布線是環繞的,而且都是四邊面。這樣做目的是在嘴巴運動變形時,不至于破面。
下圖也都是四邊面構成,主要也是為了運動變形不至于破面和影響模型表面的光滑。
下圖。在不重要、近似平面的地方使用了三角面和五邊面(為什么能用三邊五邊面?因為車也是剛體,不涉及變形)。在曲度非常大和曲面轉折的地方,使用的可都是四邊面。這樣做的目:在添加細分對象時,能保證模型的光滑,曲面之間的連接流暢自然。
3、三邊面模型:
三角面模型在建模的過程中很少使用。模型被輸入到游戲三維引擎中以后,模型都會自動轉化為三角面的。三角面建模,編輯實在是太麻煩,展UV也太費勁,所以,在三維軟件中一般都用四邊面制作、編輯模型,最后再使用轉化三角面命令轉化它。這樣做不但容易編輯,而且轉成三角面的模型總體上也是十分規整。有的軟件也是這樣,比如,你在C4D中,使用四邊面編輯一個容器。你首先把制作完成的模型,所有面轉化成為三角面,然后在導入REALFLOW中去進行流體模擬計算。
三、操作編輯:
是指對模型元素(點、線、面)的編輯,移動、旋轉、縮放、復制、刪除等操作。多邊形建模最基本操作就是對點、線、面的編輯。
(blender和c4d)雕刻實際上也是利用不同的筆刷工具,對多數的點線面的特殊編輯處理而已。
在建模的方法上:有的從基礎模型開始;有的從面片開始;有的從曲線開始,生成面,然后在構成體。總之,法無定法,多練熟知。
Blender的建模命令,個人感覺比C4D要多很多,更靈活。(如果是認真詳細編寫,建模能寫一本書)
選中模型之后,按TAB鍵,進入編輯模式,你可以按CTRL+TAB鍵,選擇編輯元素:點或者邊或者面。
1、點的編輯命令快捷鍵:CTRL+V
2、邊的編輯命令快捷鍵:CTRL+E
3、面的編輯命令快捷鍵:CTRL+F
4、專用項快捷鍵:W
5、搜索命令快捷鍵: 空格鍵
【后記】
1、過去常說:“道相同法不同”。建模理論都是相同的,只不過不同的軟件,處理的方法不一樣而已。這篇沒有詳細講解Blender軟件的三維建模方法,只是談談通用建模需要知道的一些知識。
2、即使掌握全部建模命令,也不一定能建好模型。建模需要一定的技巧。這就如同中學物理,你理解了物理的定義和公式,但碰到具體的物理問題,你不一定能使用物理原理解題一樣,這需要掌握解題技巧和多練習啊。以后,我會錄制視頻詳細展示建模的技巧和方法。
3、建模技術是學習三維動畫的基礎,首先應該從建模開始學習,掌握它。個人認為:學習建模最好堅持不斷練習半年以上,再考慮學習燈光、渲染、動畫等技術,否則,沒有自己的模型,總感到“無米之炊”啊!