3D建模技術在模型效果圖制作中的應用探析

楊利花 周愛梅 張如輝

摘要：現代社會，隨著計算機技術的發展，3D技術越來越先進和成熟，3D建模技術也被廣泛的運用到很多領域，其中，3D建模技術在模型效果圖中的應用最為普遍，3D建模技術的應用，為模型效果圖的視覺表現力提供了強大益處，文章將簡要分析，為3D建模技術的使用和推廣提供一些參考和啟示。

關鍵詞：3D建模技術；模型；內涵；效果圖；應用

一、3D建模技術的內涵

3D就是three-Dimensional的縮寫，指三維圖形，3D建模就是通過三維制作軟件通過虛擬三維空間構建出具有三維數據的模型，使動畫、圖形的創建變得簡單、逼真，可以將平面圖、立體圖發展成空間形體，更好的彰顯出虛擬及超現實實物或空間的三維模型的效果，提高制作的表現力。3D建模技術是傳統手繪和現代計算機技術相結合的產物，對現代設計、圖形制作的發展具有重要貢獻。

3D建模技術是依靠虛擬現實建模的工作軟件完成的，這種建模軟件集合了建模、攝影機使用、材質制作、燈光設定、場景制作、動畫制作渲染輸出，能夠全面滿足制作靜態的、動態的效果圖，制作出的效果圖形象逼真、具有高清晰度，高色彩飽和度，高視覺效果，在圖像圖形制作渲染領域十分出色。

3D建模技術內置了笛卡爾坐標系構成的虛擬三維空間，里面的任意一點都可以用X、Y、Z做成的坐標值來確定，X、Y、Z是三條垂直的直線，無限延長，每兩個軸上的亮點可以確定一個平面XY面、XZ面、YZ面，對應不同的頂視圖、左視圖和透視圖、前視圖，等準確的展示高寬以及物體間的相對關系，所以，3D模型能真實形象全面的反映出模型的內部結構，讓圖形的制作更逼真。

二、3D建模的相關技術

3D建模技術涉及的技術很多，這些技術以計算機軟硬件為依托，在專業人才的應用下被廣泛的運用到圖形圖像制作、優化的各個領域，比如電影制作、仿真游戲、建筑室內室外可視化效果展示、各類構建的設計與制作等，為社會生活的便捷、豐富多彩發揮著重要貢獻。

1、基礎建模

基礎建模有幾何建模、2D圖形轉化為3D建模技術，幾何建模比較直觀，目前能達到20多種幾何建模工具，通過命令中幾何參數的修改得到模型效果。2D轉化為3D經常被用于復雜的模型制作中。

2、復合對象建模

復合對象建模通常用于結構更加復雜的模型制作匯總，方式有拉伸建模、旋轉建模、掃略建模、放樣建模等，可以對圖形進行變形、合并、連接、放樣、地形等，應用十分廣泛。

3、Surface Tools建模

這是一種以樣條曲線框架為基礎的表面建模，Surface Tools建模一般有2種方式，一種是先畫模型橫截面的樣條曲線代表模型，再用Cross Section修改器與Surface修改器制作類型曲面；一種是先畫網格框架，再添加Surface 修改器，再制作想要的曲面。

4、NURBS建模

NURBS建模是高級建模方式。3D建模技術中多邊形建模技術、面片建模、NURBS建模是3種高級別的建模方式。多邊形建模主要依靠EDitable Mesh（可編輯網格）和EDitable Poly（可編輯多邊形）2個命令來完成，在建筑建模中常用來制作門窗、墻和家具。面片建模是多邊形建模上發展起來的建模方式，可用編輯Bezier曲線的方法編輯曲面，可改變曲率，頂點較少，對多邊形的表面編輯意義重要，適合于制作生物模型。NURBS建模即非均勻有理B樣線條曲線，是一種專門適用于3D建模的技術，是一種用曲線和曲面表現內部空間輪廓、外形的復雜體，常用于制作流線型的工業產品外觀和股咋的生物表面，在汽車制作、動物制作等方面發揮著積極意義。

三、3D建模技術在模型效果圖上的應用

3D建模技術在模型效果圖上的應用十分普遍，應用十分廣泛。

1、制作實物或設計圖的3D模型

利用3D建模技術，可以將實物或傳統手繪設計的圖形導入CAD，提供尺寸參考進行二維或三維的圖形制作。通過建模，模型的點線面的調整、修改器中參數的調整以及幾種建模方式的運用，或者對圓角、倒角等的處理，將實物或設計圖的3D模型制作制作出來。

2、材質處理使模型效果圖更加生動逼真

創建好模型后，通過對材質的貼圖處理，可以是模型更加生動逼真。3D建模技術處理效果圖的時候，可以使用材質系統中的材質庫，也可使用外部材質庫，材質系統中的材質設置好了紋理、色彩、透明度、粗糙度、光滑度等，以及材質的傳播、反射光線的特性，通過模擬質地、提供紋理圖案、光線表現效果等的貼圖的使用和調整，可以使模型的視覺效果大大增強。

3、攝影機的運用提升圖形效果

3D建模技術中提供了攝影機模塊，攝影機對模型的角度、視圖、焦距、移動效果等的非常重要，通過對攝影機的調整，可以調整模型的尺寸、方位等，通過攝影機調節，還能找到缺陷并修補等，有利于實現整個制圖流程的順利進行。

4、光線極大的增強圖像的表現能力

模型效果圖的表現能力很大程度取決于光線和色彩，光線對畫面視覺造型、視覺信息具有基礎性的影響。3D建模技術用于模型效果圖，可以通過光線影響模型的顏色、形狀、質感，這種影響主要來源于燈光設置和調節。3D建模技術中，常見的燈光類型有標準燈光、VRay燈光、光度學，最常用的燈光使用手段是將光打到場景中，根據需要進行參數、顏色、強度、陰影的設置和調節，達到畫面最優效果。

5、渲染提升圖形的整體效果

完成建模、材質設置、攝影調整、光線應用后，場景的模型基本形成了，此時，利用渲染可以將場景的模型實體化的顯示出來，得到最終的效果圖。模型效果圖渲染常用的是掃描渲染和V-Ray渲染2種方式。

結語：3D建模技術是現代計算機科學技術與傳統手繪技術結合的產物，是科技發展進步的結果，3D建模技術的運用，極大的提升了圖形制作技術、圖形表現能力，在社會生產生活中得到了廣泛應用，并且發展越來越迅速、成熟，不斷向專業化、自動化、智能化方向發展，文章分析了3D建模技術內涵、3D建模技術及3D建模技術在模型圖像效果圖中的應用，為3D建模技術的使用和推廣，以及在模型效果圖應用上的神話和拓展具有積極作用，文章的研究具有一定現實意義。

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