探析影視動畫中三維角色模型的設計與實現

隨著中國二、三線城市影院的大量普及，“國際大片”陸續登陸中國以及觀影者對影視的鑒賞能力不斷地提高，刺激著國內影視制作技術的不斷完善。近幾年中國影視產業的迅速發展，影視相關的產業鏈日趨完善。但我們應該清晰的認識到，國內影視產業與歐美、日韓等國家的整體依然存在著明顯的差距，由于制作技術的限制，嚴重影響了國產影片在市場上的競爭力、影響力。本文基于MAYA建模的基礎知識上，重點闡述了影視動畫中三維角色模型的設計與實現的過程。前期主要是造型設計，分析結構，了解布線原理，中期投入模型的制作，UV、材質、貼圖、燈光的處理，后期對作品整體的渲染合成以及細節處理。

國內影視動畫的發展現狀分析

三維動畫技術在現代影視中占據了不可或缺的地位，結合了電腦三維動畫、動作捕捉技術和真人表演的《阿凡達》是對傳統電影的一次顛覆性創作。《阿凡達》在中國上映之后，成為了國內電影票房的大贏家，同時三維影視動畫大量涌現，不只有進口電影的《蜘蛛俠》、《變形金剛》等3D電影，國產三維電影《喜羊羊與灰太狼》也為低迷的國內電影市場帶來了一線生機。我國的影視動畫市場目前進入了一個歷史發展的最好時期，影視制作技術、產業發展也進入高速前進階段。從產量上看，中國電視動畫產業呈現出由量到質的理性回歸態勢。廣電總局的數據顯示，從2004年至2012年，中國動畫片產量翻了10倍，在2011年達到26萬分鐘。其制作量超過美、日、韓等國成為世界第一動漫生產大國。2012年動漫制作量為22萬分鐘，同比下降15%，動畫片部數減少40部，下降14.66%。①但客觀來講，中國的三維動畫制作技術比一流影視制作國家差距很大，需要學習的地方還

很多。

三維角色模型的制作原理

三維角色模型的制作需要參考真實人物的比例與形體，根據人體形體進行科學的布線建模，所以，人體的結構、比例知識與MAYA建模的布線原理是制作模型的前期準備。人體結構非常復雜，面對一個活生生的人時，我們首先考慮的應該是他的整體結構，而不是眼、耳、口、鼻等某些細節。比如我們可以把頭部看成兩個雞蛋的聯合形狀；脖子當成個圓柱體；胸部和臀部當成兩個楔形來對待；四肢看成圓柱和截錐體。這樣一來我們就可以把復雜的人體結構簡單化理解成——幾何結構人體。在使用MAYA建模時，不只是做到模型形體準確、生動，最重要的是布線合理，否則無法對模型進行綁定和調節動畫，人物身上的布線要根據人體的肌肉結構來

分布。

角色模型的設計與實現

1.頭部的創建

在正視圖，側視圖導入要的用到的素材，創建一個正方體，進行一次圓滑（smooth）操作，在中間位置插入一條線，進入面模式，選擇一半的面刪除，然后進行關聯復制，接下來的操作我們只要對一半進行操作，另一半也會有同樣的效果，Edit—Duplicate Special，設置屬性，調整點的位置，使其形狀和圖片上的人頭形狀匹配。進入各個視圖進行大型的調整。要注意人的頭骨是后面要比前面寬，上面比下面寬，人頭的兩側也是有一定弧度的，不要做成

平的。

調整五官的時候，也要時刻調整整體的比例，不時的通過各個角度觀察模型調整位置是一個好習慣。

人頭的大型調整好了，就要開始修改頭部布線的走向，最明顯的就是口輪匝肌和眼輪匝肌，因為它們的肌肉都是一圈一圈的，所以要把線改成環線，一圈一圈的走向，改線的同時，要注意不要把模型的大型修改變形了，應改著線，改著大型，動一個點，這個點周圍的點都應調節，這里的線改完之后，就要修改它們于別的地方的連接處了，如上唇提肌和降下唇肌。

2.身體的創建

身體的創建和人頭創建的原理一樣，都是根據人體的肌肉進行布線。導入是要使用到的人體參考圖片，創建一個正方體，在中間插入一根線，刪除一半的面，進行關聯復制。在對應圖片胸大肌和腹肌位置加線，選擇胳膊、大腿位置的面進行擠出，做出胳膊和大腿的關節處，把胳膊的位置調整一下，向前彎曲一點，大腿的膝蓋向前移動一點，選擇胸大肌位置的點，進行倒角命令，調整成一個接近圓的形狀，背部只需要調整出一個弧線即可，胯部調節時要注意一定要要比肩寬。女人體的肌肉結構不像男人體一樣那么明顯，所以制作女人體時不要把肌肉感做的那么明顯。

手腳的制作同樣也是先創建一個正方體，加線調整出手掌的大致輪廓，特別是與手指連接的地方要做出一個很自然的弧度，然后再創建一個正方體，拉長并添加兩條線，作為手指的關節處，再多加兩根線，讓它的關節處結構變得明顯一點，創建一個晶格變形器，調整整體的關系，手指尖細點，指頭根粗一點復制四個，其中一個刪去一個關節作為大拇指，連接到手掌上，調整整體比例，結構

關系。

3.道具模型的創建

衣服道具在人體模型之上的進行制作，可以在人體上選擇要做衣服位置的面，進行復制面（Duplicate Face），選擇所有的面進行擠出，做出衣服的厚度。要注意衣服和人體接觸地方的協調性，不能懸空或者插入身體里面，不然就穿幫了。最后使用曲面創建頭發，創建一個曲面圓柱，使用縮放工具壓扁，下面一頭使用縮放工具縮成一個點，另一頭調整形狀，這是一根頭發，多復制一些調整形狀與位置。腰帶和護腕部分因為看著比較硬，有盔甲之類的金屬質感，所以我們進行卡邊，使其給人一種硬朗的感覺，制作腰帶時，要注意腰帶各個地方的厚度和位置，不要出現被身體擋著，或者穿插進衣服里面這種情況。

4.UV與貼圖

一般人頭的UV都是從頭頂開一個T字出來，然后從脖子根部切開，將身體和頭分開。將切好線的模型導出為obj格式，打開unfolod3d軟件，直接導入obj文件，點擊自動展開UV，然后保存，再使用maya打開就可以了。

除了材質球之外，我們也經常用到貼圖，貼圖一般分為：顏色貼圖、凹凸貼圖、高光貼圖三類。又是也會用到透明貼圖，紋理之類的。

小結

在中國影視及相關產業鏈的發展趨勢下，本土影視動畫作品會逐漸走進大眾的視野，三維技術也必將成為影視動畫的主流制作方法。相信在不久的將來，三維角色模型在影視表演中得到重視與完善，影視動畫制作技術取得巨大的進步，國產影片在市場上會越來越有競爭力和影響力。

（作者單位：南陽理工學院）