淺析3D建模中高精模型與低精模型區別

尹華焱

摘 要：隨著計算機動畫的發展，很多游戲實現了華麗的游戲場景設計和絢麗的角色動作制作，推動著游戲向真實電影級享受方向發展，營造更真實更自然的游戲體驗。所以很多CG（Computer Graphics）愛好者或者初學者都存在一個誤區：那就是游戲模型的制作流程及要求等同于CG動畫中影視級模型的制作。這兩者關鍵的區別就在于：CG最終的表現形式因為不需要具備交互性，都只有靜幀或者動態影片兩種表現。3D動畫影像要求模型精致，所使用的材質也是精度很高，而游戲美術是服務于游戲的，游戲的最大特點在于畫面是即時顯示的，而不是像CG動畫一樣可以經過漫長的等待才得到一張精美好圖。

關鍵詞：計算機動畫 模型 精度

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0037-01

1 高精度模型與低精度模型的概念

3D模型中，可分成低模和高模。什么是低模？從對游戲模型的制作中可以知道低模是在游戲美術開發過程中，通過3D軟件制作的一個低面多邊形，它能很好的概括出原物的結構。一般在游戲制作中能來拿使用的都是低模。什么叫高模？高模是在游戲美術開發過程中，通過3D軟件制作出的點線面數量較多，細節更豐富的模型，它不僅能很好的表現出原物的結構，更能表現出原物的細節部分。其實高模是為低模服務的，為了烘培法線貼圖而存在的。

首先從高模和低模的用途分析：高模一般用于電影等視覺要求比較嚴格的地方。聽到這里，你也許會問，難道游戲就不要求嚴格嗎？其實這跟游戲運行的地方有關，高模轉換成了電影以后，就是模擬信號，不用去計算模型的點，紋理，燈光等東西；而游戲不同，它要在計算機上運行，計算機就必須計算它的上述內容，而在計算模型的同時還要計算其它內容，比如場景和碰撞等。如果換成高模，這必會影響游戲運行的速度和流暢度，而低模就解決了這個問題。因為它的多邊形很少，計算速度很快，同時也加快了游戲的流暢性。

簡單地說，低模就是用很少的多邊形表示的模型（一般都用三角形），而高模是用很多的多邊形表示的模型。高模比較精細，因此看起來很逼真，而低模比較粗糙。

2 高精度模型的特點和應用領域

影視模型應該是精度最高，造型最嚴謹，拋開一切外部限制因素的模型。當然，也不能說完全沒有限制。如在面數上，一般的電腦是不能帶動上億個三邊面模型的。但是，相對而言，影視級模型就是一個高精度版本的模型，簡稱高模。不需要法線技術對他進行細節上的強化，更不需要通過貼圖去表現他的棱邊、倒角這些，影視級模型就是一個單純的，可以表現一切細節的模型。其中要注意影視建模特點雖然要精確，但精確和真實是兩個概念。這里的精確指面數和平滑度，好萊塢的大片如星球大戰變形金剛等，大都用Nubrs曲面建模。Nubrs曲面叫非均有理B樣條曲面，其特點是便于控制，精確，曲面圓滑，可任意細分為多邊形渲染等諸多優勢。大家都知道，電影的畫面非常的大，分辨率能達到四千到四千的水平，那么模型只要有些許瑕疵，就立刻暴露在觀眾的面前。建模要從多個角度觀察，一點模型的某個部位做得粗糙，棱角就會漏出來，對整體的效果會有很大影響。

在高模的應用領域中，使用高模較多的情況大概有三種。第一種是純模型“雕塑”類建模師，不考慮動畫，一味的表現細節和雕塑感，這種屬于藝術家行為。第二種，動畫高模，也就動畫角色分完UV，畫好貼圖，動畫設定完畢后，最后主角需要細分1～2級，這樣以提高動畫質量。第三種，貼圖用高模，貼圖和高模有什么關聯呢？做過游戲和單楨的人應該知道，有一種貼圖叫做法線貼圖，那么這種法線貼圖有2種制作方法：（1）用PS等軟件手繪，然后貼到凹凸上；（2）用高模和低模穿插以后烘焙，這也是現在很流行的“法線貼圖論”。所以，用高模烘焙法線貼圖至今還是一個很不錯的貼圖制作手段。

3 低精度模型的特點和應用領域

低模通常指精度較低的模型，多數應用在動畫調節，初步綁定測試中。游戲同樣也需要低模，那樣是為了滿足多角色同一場景下的網格優化與游戲速度。游戲低模和動畫低模雖然形式相似，但是用法不同。

游戲的模型一般都很粗糙，這是為了滿足運行的流暢性。但如果一個主角的建模面數太多，做精細的話會嚴重影響游戲的流暢性。游戲的模型為了照顧到速度、體積，很少在建模上精雕細琢，一般直接使用多邊形建立低模，其建模精度不高，棱角分明，緊接著再用zbrush法線貼圖完善細節。

在游戲渲染效果上，低模的效果可以歸納成：三分建模七分貼圖。主要以貼圖來達到或接近高模的平滑細膩程度，貼圖畫得越精致效果越佳。由于貼圖是拆開模型后再在展開UV頂點的基礎上進行對位的，對位和透視變化不同于正常圖形。展UV是一項專業性很強的技術活，展的好的UV紋理很少出現拉伸或變形。檢查時需要對低模貼上多重CHECKER黑白方格，如方格越接近正方形說明UV展得越好，進而確保對最后貼圖不會走樣。貼圖的立體感與光影也來自于對貼圖的整體掌握了，一般來說整體光感越好的貼圖對低模的影響越佳，因為展開的UV一般來說不是連在一起的，需要處理接縫以及連成整體以后的重色關系。

總之，不管是游戲模型中的低模的建立還是影視模型中的高模建立，在我心中，CG技術是個無上光榮以及無上深奧的一門學問，沒有扎實的基礎和多年從事相關項目的經驗，是無法在這個行業有立足之地的。假設在一部電影剛剛開始進行某個3D設計制作的時候，我們剛剛開始入手，我如何順利的完成，并且是可行、正確無誤的設計呢？當然，至于是否是一個成功的、優秀的設計，那么，就與設計人個人的素質有關系。那就需要重新認識和理解游戲模型和影視模型。

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