關于MAYA建模模塊在虛擬現實領域的應用研究

陳彥伯

(遼寧軌道交通職業學院,遼寧沈陽 110023)

1 引言

虛擬現實技術,簡稱VR。是以計算機發展為核心所產生的一種技術。虛擬現實通過利用計算機軟件實現場景模型的搭建,利用計算機軟件和硬件設備相結合來實現使體驗者產生置身搭建的模型場景之中的真實感,并能實現用戶與場景中的人或者物品進行交互,也可以實現使用戶在不同場景之間進行快速的切換。

虛擬現實技術現在已經廣泛應用在醫療、游戲娛樂、軍事航天、室內設計、房地產開發、工業仿真以及教育等多個領域。用戶在使用虛擬現實設備過程中的視覺體驗,和項目制作的前期工作密不可分。

2 虛擬現實項目中三維模型制作綜述

2.1 三維模型制作的常用軟件介紹

在虛擬現實的項目制作中,傳統的建模軟件都是使用3ds max。由于硬件設備的飛速發展,虛擬現實對模型的制作要求也越來越高,部分設計師就采用模型制作中比較高端的MAYA軟件來建模。MAYA具有強大的建模模塊,有Polygon和NURBS兩種主要的建模方式,還具有一種不常用的Subdivision建模方式,為模型設計師提供了多種多樣的選擇。不同的建模方式適用于不同的模型,這也增加了建模師的工作效率和靈活性。

除了3ds max和MAYA軟件,還有一些專門制作三維模型的小軟件和插件也能夠為我們的三維模型制作提供幫助。

2.2 Polygon(多邊形建模)綜述

Polygon(多邊形建模)是三維模型制作中最常用的建模方法。Polygon(多邊形建模)是利用傳統的點、線、面、體理論,在三維空間中利用x、y、z坐標點數據來進行模型的制作。一個可編輯的多邊形對象,包含了五種子對象,分別是Vertex(節點)、Edge(邊界)、 Border(邊界環)、 Polygon(多邊形面)以及 Element(元素)。

游戲和動畫電影中基本都是使用Polygon(多邊形建模)的建模方式。

Polygon(多邊形建模)的優點相對于其它建模方法是非常明顯的。Polygon的操作感非常好,特別是對于初學者來說非常易于上手。使用Polygon進行模型的制作具有非常高的工作效率。Polygon基本上能夠滿足各種模型的要求。

有利就有弊。Polygon(多邊形建模)的缺點是制作出來的三維模型不夠精確,容易產生多余的面。當模型過于復雜時,會產生過多的點,不便于修改和控制,為CPU增加負擔。

2.3 NURBS(曲面)建模綜述

NURBS(曲面建模)是MAYA中也比較常用的一種建模方式。NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的縮寫,翻譯為“非統一均分有理性B樣條”。

NURBS的建模理念是由控制點來控制曲線的形狀,由曲線來生成曲面。在NURBS建模中,最終的模型是由多個曲面拼湊而成的。NURBS建模方式大多數時候用來制作曲面的物體。基本上不用NURBS來制作有棱角的模型。

曲線分為CV曲線和EP曲線,就是由兩種不同的點來控制曲線的形狀。每一條曲線具有自身的方向,曲線的方向能夠影響最終模型的效果。

3 MAYA軟件在虛擬現實領域項目制作中的研究與優化

為了提高工作效率,滿足客戶的不同需求,也為了制作出更好更精準的三維模型,我根據平時制作的項目,總結了以下幾個可以在技術角度上進行研究和優化的方向。

3.1 善于使用insert edge loop tool

在Polygon的修改命令中,insert edge loop tool工具不僅可以檢測模型的布線是否合理,還能配合縮放工具來快速的改變模型的形狀。對模型的細化是非常有幫助的。

如果Polygon模型在Smooth之前,想要保持住模型的棱角,還可以利用insert edge loop tool來固定棱角。

3.2 打開poly count

打開poly count,能夠在四視圖窗口的左上角實時的顯示當前編輯多邊形的Vertex(節點)、Edge(邊界)、 Border(邊界環)、 Polygon(多邊形面)等信息。

養成隨時隨地的觀察多邊形信息的習慣,不僅能夠有效的避免制作三維模型時候產生的重合點。還能有效的控制模型的面的數量,避免模型產生過多的面而給計算機的運算造成壓力。

3.3 Polygon和NURBS結合使用提高工作效率

Polygon和NURBS的命令結合運用往往會產生意想不到的效果。如果想要制作一把古典造型的椅子,使用多次的Extrude命令并且調整Vertex的位置是可以完成效果的。但是我們也可以使用Polygon制作好截面的形狀,使用VC或者EP繪制一條曲線,然后讓截面沿著曲線進行Extrude。這樣就會直接得到我們需要的效果。

3.4 不要疏于Sulpt Geometry Tool的練習

當我們制作的Polygon模型面數太多不便于修改的時候該怎么辦,一定不要忘記Sulpt Geometry Tool工具。Sulpt Geometry Tool讓我想起了我們小時候捏的泥巴。多加練習Sulpt Geometry Tool是對提高工作效率有幫助的。

3.5 注意插件的使用

隨著MAYA軟件版本的不斷更新,各式各樣的插件也層出不窮。合理的使用插件是提高工作效率和工作質量的不二法門。

4 結語

信息技術的產生,打破了人們傳統的思想。信息技術的飛速發展,改變了人們的生活方式。虛擬現實技術為現今社會的人提供了大量的就業機會,也為未來提供了無限的可能性。

[1]甘百強.淺析三維角色模型的制作方法[J].電子世界,2017,(01):133-134.

[2]胡曉輝,萬嵩.基于軟件工程及其模型的課件開發研究[J].高教學刊,2015,(23):95-96.