策劃培訓(xùn)課3D基礎(chǔ)知識

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1、策劃培訓(xùn)課之: 3D基礎(chǔ)知識 主講：劉星 今天給大家講的3D方面的一些東西會比較具體一點，講的是一些職責(zé)上的問題，因為在制作上面具體挺復(fù)雜的，但是我們把其中的一些重要的概念和其中的一些本質(zhì)性的東西歸納成比較簡單的例子，這樣講的話大家應(yīng)該都可以理解的。 u 3D工作中的幾個主要環(huán)節(jié) 首先還是介紹一下3D工作中主要的幾個部分： 建 模 — 根據(jù)原畫設(shè)計制作各種模型，主要是做造型方面的東西。 材 質(zhì) — 制作材質(zhì)或繪制貼圖，就是2D渲染成2D圖片的話就是制作各種復(fù)雜的材質(zhì)，如果是3D游戲的話就是繪制貼圖。 動 畫 — 分手調(diào)制作或動作捕捉，還有一部

2、分其實就是一點點程序的輔助。 特 效 — 特效，特效就是光效，還有一些游戲里的特殊效果。 3D這個東西它本質(zhì)就是對現(xiàn)實世界三維空間的模擬，當(dāng)然這個模擬不可能是盡善盡美的，它只是某種程度的模擬，當(dāng)然模擬的程度有高低，模擬程度越低那么代價越小，模擬程度越高那么代價相應(yīng)的也就越大。 u 多邊形模型 下邊我們就來看下模型方面，模型方面我們現(xiàn)在采用的制作方式是多邊形，多邊形其實很好理解就是三邊、四邊、五邊的這樣一個面就叫多邊形。最常見的面就是三邊和四邊的面 ，其中是基本的面就是三角面，因為它是邊數(shù)最少的面。另外一個常見的就是四邊的面，四邊面的和三角面都是常見的最簡單的面。3Dmax其實也支

3、持五邊的、六邊的面，但是假如說制作角色，制作如下圖所示這樣的角色的話，因為它的角色身上會有一些動作，那么有動作的話這個模型就會發(fā)生一些變形，會有形體上的改變，這時候一般就不能使用超過四邊面，五邊六邊都不能使用，因為五邊六邊的面實際上不夠穩(wěn)定，所以只有三角面、四邊面是比較穩(wěn)定的。一般在制作角色的時候不允許出現(xiàn)五邊面，只能出現(xiàn)四邊和三邊的面。 從下邊這個模型上我們可以看出最基本的面就是三角面： 這是最基本的單位三角面。當(dāng)然就是說我們在全3D的游戲里面面數(shù)不能用的太多，像這樣一個模型，一般也就是主角或比較厲害的怪物控制在一千多個面之內(nèi)，如果是像《幻靈游俠》那樣的游戲?qū)嶋H是渲染成圖片在游戲

4、中使用，這個時候沒有限制，就可以使用面數(shù)很多的模型。面數(shù)比較多的時候可以看到它和上面一個的對比比較圓滑邊緣沒有出現(xiàn)一段段的直線段 ，看上去就會比較好看。一般渲染出圖片來應(yīng)用的時候用較多的面數(shù)，當(dāng)然這樣的話對系統(tǒng)負(fù)擔(dān)比較大，不管是玩家玩游戲的負(fù)擔(dān)還是我們這邊制作時候的負(fù)擔(dān)、對機器的要求都是比較高一點的。這就是全3D游戲里面面數(shù)要求和渲染成2D圖片面數(shù)要求的不同。 接著，我們來看一下模型最基本的構(gòu)成： 1、頂點。多邊形其實有幾個最基本的級別，一個是頂點。當(dāng)我們拖拉這個頂點的時 候，如圖有一個坐標(biāo)軸，拖拉這個頂點模型的形態(tài)會發(fā)生改變，本來是一個長方體，當(dāng)我們拖拉頂點的時候那么它的形態(tài)就發(fā)

5、生改變了。 2、邊。接下來一個級別就是邊，如圖下圖所示。邊也可以拖拉的，還可以可以移動、 可以縮放、可以旋轉(zhuǎn)，改變邊也可以改變它的造型。 3、面。再接下來就是面，面就是一個一個這樣基本的面，如下圖： 和上面一樣的，對它進行操作的話，也可以改變模型的造型。 一般我們在制作模型的時候，主要是操作這幾個基本的級別，就是點、邊和面。像前面所說的模型的段數(shù)越多就越圓滑，大家看下邊的圖所顯示的就是段數(shù)與圓滑的關(guān)系： 從這里我們可以看出邊緣的段數(shù)越多越趨近一個圓，這樣的話我們一般要得到最好的效果當(dāng)然比較喜歡這種圓滑效果，實際上放大看它也是一段段的直邊組成的只不過因為縮小了所以顯得比較圓，

6、而且我們可以看出這種變化是很有規(guī)律的，都是把它的斜角切一個、切一個切得越來越碎了，看上去越來越圓了，也就是說這種步聚是有規(guī)律的，既然是有規(guī)律就可以用軟件、用電腦自己完成。那么，同樣的立體模型也可以這樣做，比如下邊的圖所顯示的就是： 看這是一個立方體然后到越來越圓滑的結(jié)果，這里面是由軟件根據(jù)一定算法自動計算出不同級別的圓滑程度。那么，我們就可以做出一個立方體模型，然后就會得到一個比較圓滑的結(jié)果，這當(dāng)中的過程是由軟件自動形成的。這個就是我們制作前邊那個變數(shù)很多的模型基本的思路，就是用粗糙級別模型經(jīng)過軟件的運算得到一個圓滑結(jié)果，看各種不同的簡單模型（下圖），經(jīng)過圓滑以后會呈現(xiàn)出另外一種姿態(tài)，它

7、大體上保留了原來的模型造型，可是又有不同，比較圓滑，面數(shù)也比較多。 下邊是面數(shù)的對比，圓滑的面數(shù)就比較多： 這樣的話來看一下制作模型的原理，我們操作的是白邊框，如圖： 比如說我們選中上邊左圖白邊框中間的這兩個點往上拖，那么就會得到右邊這樣圓滑的結(jié)果，圓滑后的結(jié)果也進行相應(yīng)改變。這就是我們制作模型的基本的思路，就是用粗糙級別的多邊形去控制面數(shù)很多的最終結(jié)果的模型，所以說我們看前面的那個面數(shù)很多的怪獸模型，其實這個模型和上邊這個簡單模型在本質(zhì)上沒有任何區(qū)別，是一樣的物品，只不過前面的怪獸模型具有怪獸造型，這個模型就比較簡單沒有什么特殊的造型，這兩個模型就是本質(zhì)上完全一樣的。也就是

8、說工具手段思路就是這樣的，關(guān)鍵要看制作者本身的水平能不能做出比較好看的模型。 上邊講的就是建模上的一些基本的東西，但實際上在軟件里面還有各種輔助的手段，像邊想多要幾個頂點、多來幾個面或者面數(shù)想要多一些等都有相應(yīng)的工具去處理，但是基本的調(diào)節(jié)思路是這樣的。 u 曲面建模NURBS 還有一個經(jīng)?？吹降母拍罹褪乔娼?。曲面建模就是以曲線為基礎(chǔ)構(gòu)成曲面的模型，它的表面是非常光滑的，不像前面的多邊形它的光滑只是一種近似，這種光滑它的精度可以達到非常高的深度。一般我們3D游戲里面用的都是多邊形，因為游戲引摯不支持那個曲面建模，但是在渲染2D畫面的時候比如說《幻靈游俠》那個格式的時候可以使用NU

9、RBS進行一些輔助建模的作用，3Dmax的NURBS模塊比較弱，一般也是比較少使用。 上圖就是一個高精度的曲面模型，它主要應(yīng)用在工業(yè)造型設(shè)計，比如說制作飛機或者汽車等這種物體，這些物體表面對這種曲面的品質(zhì)要求非常高，所以這時候就使用曲面建?？梢赃_到比較好的效果。還有一個就是電影級模型，電影模型在過去因為多邊形發(fā)展比較落后，所以面數(shù)的粗糙是無法避免的，這對電影來說致命的，因為電影的畫面非常大，那時候一般只能采用曲面建模，使用一些曲面的造型方式來制作那些角色?，F(xiàn)在當(dāng)然不一樣了，現(xiàn)在使用多邊形也可以通過不斷的細(xì)分達到一個比較好的結(jié)果，就像前面看到的粗糙級別的面數(shù)不斷的細(xì)化可以達到有一個圓滑的

10、結(jié)果，但是這種曲面建模的方式多數(shù)還在使用。所以這種建模方式精度比較高，制作上難度也比較大，一般游戲上也會用得到的，高端制作上也會用。 u 材質(zhì)、貼圖與燈光的重要性 我們前面講的建模只解決造型方面的問題，就是一個物體它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該怎么樣的、它的形狀應(yīng)該怎么樣的，但是除了這個我們最終要看到的物體比如說角色或者怪物或者物體它們的表面都有不同的色彩和質(zhì)感，還有紋理，這些部分是由材質(zhì)和貼圖來完成。同時起作用的 還有一個燈光，就像我們大家都知道的不同的物體在不同的光照條件下面會有不同的反應(yīng) ，白天和晚上看上去色彩的顏色是不一樣的或者用綠色的燈和藍色燈照射上去，產(chǎn)生的結(jié)果是不一樣的，所以說材質(zhì)不是

11、固定的，而是和燈光有聯(lián)系的。 上圖就是上材質(zhì)和沒上材質(zhì)的區(qū)別。沒上材質(zhì)就相當(dāng)于普通的單色物品，只是一個單色的物體，沒有任何材質(zhì)上的屬性；上了材質(zhì)以后，比如說我們可以上這些紋理、可以調(diào)節(jié)它的高光。這就是上材質(zhì)和沒上材質(zhì)的區(qū)別。 燈光 首先，我們來看一下燈光。我們現(xiàn)實世界里面燈光其實是非常復(fù)雜的，它的表現(xiàn)有很多微妙的變化，而在前面說的3D制作里面其實只是一種紋理，缺少很多真實光線的特性，比如說在太陽光照射下面使用三菱鏡可以把日光分解成多種顏色的光，可以得到一個光譜，實際上在3D軟件里面就很難實現(xiàn)這一點，只有用目前一些比較先進的技術(shù)才能模擬出這種東西。在軟件里面對現(xiàn)實世界中燈光的

12、模擬其實是比較簡單的，現(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展，各種不同的計算方式層出不窮，當(dāng)然也可以在模擬上做得更好一些，只是同時它的代價也更龐大了。 上邊的這幅圖里邊，左邊的是最普通的一般的光，就是把光源放在戶外，然后里邊是一個封閉的空間，光源放在外面照射進來產(chǎn)生了一個簡單的陰影，照亮的區(qū)域偏色了很多，照亮的區(qū)域外全部都是黑色的，這就是燈光渲染，時間非?？?，只需要兩秒。相比這個來說右邊的就很接近真實世界的燈光，這個稍微夸張了一點就是模擬日光從窗戶外面照進來的時候，沒有照亮的地方會被間接照亮，光線有一定的反彈，這就是比較接近現(xiàn)實世界的燈光。大家還可以看到墻上這些部分顏色，這是因為有一個紅色的球，還有一個一

13、個藍色的椎體，它們通過光線的反彈把各自的顏色也反彈了一小部分，錐體也有一點紅色的成份，還有一點藍色的成分，這就是模擬顯示世界里面的一些東西，同時它的代價也是非常大的，同樣的一張圖它打了3分零6秒，所以說想要達到的質(zhì)量高的話就是模擬的程度越高付出的代價也是越大的。 這個就是渲染成2D圖片的時候要考慮到這個因素，想要制造的更好、光線要表現(xiàn)的更完美，相應(yīng)的代價是比較大的?，F(xiàn)在我們的游戲大多數(shù)還是2D背景而且一般地圖非常大，常常需要幾千乘以幾千的尺寸，現(xiàn)在制造中最大一個問題就是渲染，渲染需要時間非常長，因為現(xiàn)在采用一種比較好的渲染，基本都是采用右邊的那種方式渲染。左邊的方式渲染的話要達到右邊這種比

14、較好的效果的話燈光要非常復(fù)雜，假如說用普通燈光的話就要在室內(nèi)建立一盞輔助的光源來模擬間接倒影，制作難度會比較大，場景一旦非常大的時候就會變得非常復(fù)雜。所以選用高級渲染方式來渲染的話，可以減輕制作上的難度，效果也比較好，但是需要的時間非常長，而且我們做得都是大的，渲染上的時間要花很多的。 現(xiàn)在我們來看一下全3D游戲里面關(guān)于燈光的一些表現(xiàn)。以前我們使用C3不支持燈光對物體照明影響，所有的明暗都是靠貼圖來表現(xiàn)的?？抠N圖來邊表現(xiàn)的話，貼圖是用人手繪制的，這上邊的明暗的方向是固定的，沒有變化，這樣的話它的制作難度比較大，而且難以達到比較好的效果，難度比較大而且實際效果也比較差。 另外一個就是

15、現(xiàn)在大多數(shù)稍微好一點的游戲里面都支持一種光源對物體的照明，就是游戲里面存在一個全局性有方向的光源，就像太陽一樣，可以使引摯里面的游戲里面的各個物體都表現(xiàn)出基本的明暗，表現(xiàn)出了體積，而且改變它光源方向的時候模型上面的陰暗也隨時進行改變。這樣的一個好處是降低了貼圖繪制的難度，實際效果比較好。下面來看一下例子： 昨天的就是我們C3制作游戲里面使用的一種純白的貼圖，在游戲里看到的結(jié)果是這樣的，就是純白的，沒有任何的立體感覺。右邊的就是現(xiàn)在大多數(shù)游戲引摯里面支持的效果，它支持一個簡單的光源，雖然說沒有前面講光線的間接照明這種特性，但是它有一個照明的基本特性，這樣就可以表現(xiàn)一個模型基本的立體結(jié)構(gòu)。

16、同樣是使用的純白的截圖，左邊的是C3的，右邊的是目前大多數(shù)的游戲都在使用的照明效果 它的一個好處就是光源方向改變的時候它的立體效果也是隨著光源而改變，見下圖： 很明顯這種效果是比較好的。 這個是《魔芋》里面的角色，它也是采用C3的游戲制作，所以里面的貼圖繪制方式也是以純白為基礎(chǔ)、沒有照明效果的制作方式來繪制的。它的光照其實都是固定的，它的模型不論怎么轉(zhuǎn)，亮的地方始終是亮的。就像下邊的小兔子（見下圖）一樣，我們在繪制貼圖的時候 要故意把它被照亮的地方畫出來，暗的地方畫得比較暗一點，這樣的話從一個角度看上去是很漂亮，但是在場景上轉(zhuǎn)的時候或者邊上應(yīng)該有光源對它影響的時候是不起任何變化的

17、這種 效果就是比較固定。 但是一般細(xì)節(jié)方面，如上圖，不同的質(zhì)感方面比如高光什么的，這個不論是在什么引摯里面除非是在比較好的引擎里邊比如說支持一些顯卡的高級功能反射、光線追蹤等，大多數(shù)還是靠手繪完成的。這些不同的材質(zhì)不管是在哪個游戲里面，都是按手繪來完成的，但是大體的明暗可以使用游戲里面的光源來表現(xiàn)。 貼圖 接下來我們要考慮的是這些貼圖的位置和模型的最終表現(xiàn)，就是說模型是一回事而貼圖又是另外一回事，怎么樣將兩者進行匹配呢？怎么樣才能將貼圖上邊亮的地方精確的放到模型上邊亮的地方？這時候我們就需要坐標(biāo)。 平面直角坐標(biāo)與UV坐標(biāo) 定位一般是使用坐標(biāo)來完成的。上圖左邊的是最常見

18、的平面直角坐標(biāo)，有X軸和Y軸。右邊的是模型上面使用的坐標(biāo)即UV坐標(biāo)，UV坐標(biāo)實際大家不需要很深入的了解，想象成平面直角坐標(biāo)一樣的，只不過它的方向是在曲面上，其它的表現(xiàn)跟X軸與Y軸都是一樣的。就是說V軸相當(dāng)于Y軸，U軸相當(dāng)于X軸，只不過一個是在平面上面，一個是在曲面上面，能這樣理解就可以了。 有了這個UV坐標(biāo)，我們就可以定位了。比如說我們現(xiàn)在有一張貼圖，還有一個模型： 右邊的圖上其實是一個投影物體，我們怎么把左邊的那個圖放到模型上？就是靠右邊圖片上邊這個線框形物體，像幻燈片一樣或者跟投影一樣，我們假設(shè)這個圖片本來是放在投影儀上的，然后投射到了模型上邊，然后圖片就放上去了。 如上圖，我們

19、可以看到投影扭曲方向一個是曲面，一個是等平面。這樣圖象從一個平面投射到曲面上的時候難免會產(chǎn)生扭曲和變形，除非是平面投射到平面上，平行的兩個面進行投射，只要是兩個不平行的面一定會發(fā)生扭曲變形，只不過程度的大小有所不同。一般我們看到的模型，實際都是扭曲的，不過我們盡量做得看不出來，盡量做的讓那些扭曲減到非常輕的程度，看不出來有什么特別扭曲的地方。一些劣質(zhì)的制作品上可以看到有貼圖拉伸啊、拉長啊，這就是需要修改的地方。一般低多邊形角色要做到?jīng)]有明顯拉伸不是一件很困難的事情，基本可以做得到。貼圖投射扭曲和變形是免不了的，只能說減輕肉眼可以接受的程度。 從上邊圖我們可以看到投影物體可以從各個不同的角

20、度去投影，它可以從四面八方任意位置投影，這就是它的靈活性。還有可以放大縮小，投影物體本身就是可以放大縮小的，對應(yīng)的投影也隨著放大縮小。 投影物體有幾種基本的形態(tài) 投影物體本身也有幾種不同的形態(tài)，上邊的是最基本的平面投影。這個是相當(dāng)于放在平面做一個投影，這樣大家可以看到正面的時候投的都是比較均勻的。這是棋盤的投影，比較均勻，但是從側(cè)面看的時候，因為模型上的面和它的面形成90度的，所以這些面拉伸的非常厲害。 這是一個圓柱形或者的投影，圖片是放在圓柱形的面積上面像往輻射的一樣放里面， 這樣的話，可以看到接近圓柱的物體是圖上所示的這樣的，看上去比較均勻。假如說這些形狀差得太多了，

21、那就扭曲的非常厲害。 這個是球形的投影，就相當(dāng)于一個球形的操作。 這個立方形投影，就是從六個方向前后左右上下進行。 這樣我們可以看到簡單的一些、基本的幾種投影方式都不能滿足貼圖很完美的模型，有那么一個方法就是自行性的修改，比如說投射上去的以后，它們之間就建立了一種關(guān)系，這種關(guān)系就是一個映射的關(guān)系，如圖： 這個就是從投影儀的角度來看，是這樣的一種形態(tài)是這樣的。這樣的話，它的橫軸就是U軸，豎軸就是V軸。有了一個坐標(biāo)以后，那么要有了圖片和模型，我們就可以觀察它們之間的對應(yīng)關(guān)系。到這時候，我們就可以對這種對應(yīng)關(guān)系進行修改，比如說我們覺得不滿意的話，我們當(dāng)中就旋轉(zhuǎn)一下，那么貼圖在模型

22、上的表現(xiàn)會相應(yīng)的進行改變，如圖： 這個時候由于精度比較低所以看上去有點亂，實際上它會得到反方向的一個結(jié)構(gòu)，這個比較難理解，如圖： 本來這三個點是成直線排列的（如右圖），然后選中以后把它往上拉，那么它的相對位置和本來貼圖的位置產(chǎn)生了一個相對變化，那么貼圖在模型上的表現(xiàn)也產(chǎn)生一個相對變化，這就是進行了坐標(biāo)上的修改。那么復(fù)雜的模型原理上也是這樣的，就是通過修改它們之間的關(guān)系 來改變它的形態(tài)。上圖右邊這上面的每一個點和模型上的點一一對應(yīng)，有一個頂點，上面就有一個陰影，左邊圖這上面點和右邊圖上所示的模型上網(wǎng)格的頂點是一一對應(yīng)的。左邊的圖里面之所以看不到就是因為它是重合了，這個投影是從正面

23、投，可以看到兩個點 就像上邊的那個茶壺一樣模型上有多少個點圖形編輯器里面就有多少個點，這是一一對應(yīng)的。 u 動畫的基本概念和原理 下面我們來看一下動畫。動畫在視覺上基本原理也是非常簡單，就是一系列連續(xù)的畫面 一直播放，產(chǎn)生動畫，這是視覺上動畫最基本的原理。如下圖： 上邊的是一幅一幅的圖片，把這些圖片連接起來就能形成動畫，動畫效果如下圖： （左圖是根據(jù)上邊的圖片做的一個7幀gif動畫，可惜這里看不到動畫效果） 3D動畫里關(guān)鍵禎和插值的概念 在3D軟件里面，動畫的制作原來有兩種方式，一個是手動制作，另一個就是程序?qū)崿F(xiàn)。手動制作現(xiàn)在還是比較主要的，程序制作的

24、話在一些特殊的場合會應(yīng)用的到，主要的一些角色，特別是角色方面的話我們主要還是使用這個手動制作的。手動制作主要制作關(guān)鍵幀和軟件輔助以插值方式來實現(xiàn)。就像上邊的圖，我們看到的一連串連續(xù)畫面進行播放，這樣才能產(chǎn)生動畫。假如是2D形式動畫，每幀我們都要去畫，一幀一幀的畫下來會比較累，因為每一幀哪怕有輔助的手段其實主要是人手畫出來，這樣代價還是比較高的。那么3D制作的好處是節(jié)約成本，因為我們只畫第一幀、第三幀和最后一幀，那么當(dāng)中的過渡狀態(tài)軟件可以用插值的方式計算出來，這樣我們就省去畫當(dāng)中的過渡的一些畫面，節(jié)省了一些人力，所以現(xiàn)在很多動畫片采用3D制作?；谶@個思路，另外一個思路是真3D的有一個虛擬的3D

25、世界在運行，那么在制作方面有很大的突出。3D動畫主要是這兩個方面。 理解插值： 2、4、( )、8、10、14 、( ) 1、2、3、2、1、2、( )、2、1 10、20、40、( )、 110 ■、■、■、( )、■、( )、■ 5、( )、( )、5 、( )、( )、5 我們來看一下插值，插值其實很好理解，比如說對上邊的這些序列上解碼，第一行中先是2、 4 ，然后填6，接著是 8 10 14，最后就填 16；假如下面一個1、2、3、3、2、1、2，那么那個該填的地方肯定就是填，這其實就是我們在做一個插值活動。再看下邊的10度、 20度、 40度，這個10度到2

26、0度加了10度，20度到40度加了20度，很顯然我們就該在空白處（括號里邊）填70度，70度加30度，而且可以看出這是一個加速的過程，假如說一個筆開始轉(zhuǎn)了10度，下一個時間多轉(zhuǎn)了20度，然后多轉(zhuǎn)了30度、多轉(zhuǎn)了40度，這是一個加速旋轉(zhuǎn)。顏色方面也可以這樣進行插值，比如說紅、橙、黃，接下來肯定是黃綠，這就是一種插值的手段。還有最后一組，空白處都填5的話就相當(dāng)于一條直線，一連串的5，假如空白處填0的話就是5 0 0 5 0 0 5，這是另外一個有規(guī)律的形式，假如我們填567 這又是另外一種不同的形式，假如我們亂填這又是一條雜亂的線，也就是說插值不是固定的。我們前面做的這些行為，實際上是按某種規(guī)則進

27、行填空，進行插值的活動來填補這一塊。實際上按照不同的插值方法，其實可以得到一些不同的結(jié)果，所以說這個插值的方式是可以修改的。 如上圖所示，3D里面是這樣的，綠色處代表關(guān)鍵幀的位置，然后我們就可以得到這些時刻，每一個時刻都是關(guān)鍵幀。比較重要的時刻，我們用手動制作來完成，那么當(dāng)中的過渡階段就用軟件來完成。軟件計算的時候是按一定的算法來實現(xiàn)，這個算法就叫做插值方法。這里采用一個方式，就是接近一些直線運動，實際上計算方式也可以改變，我們也可以得到一個圓滑的運動路徑，那也就是說不同的插值方式會產(chǎn)生不同的結(jié)果，也可以是一個很雜亂無章的運動結(jié)果，這就是插值不同產(chǎn)生的不同效果。一般我們在3D制作的時候

28、，主要是利用這個思路這個原理來得到一個更好的結(jié)果，假如不是一個小球而是一個人偶，它一開始手臂轉(zhuǎn)了10度，第二個時刻是在90度的位置上，那么軟件就根據(jù)最初最終的一個狀態(tài)計算出當(dāng)中的一個旋轉(zhuǎn)的角度。 （把模型綁在骨骼上） 上圖就是角色模型制作的時候，前面也講過模型只是一個空殼，這個時候還有一個插件在MAX里邊叫CS即角色插件，角色插件這個格式是軟件里面自帶的，我們可以對它進行一定形態(tài)上的修改來匹配上這個（上圖中間的圖象）模型。左邊圖片上邊的這些關(guān)節(jié)是可以活動，我們就是利用這些骨骼關(guān)節(jié)來驅(qū)動模型，這樣我們做動畫時比如說就能對骨骼的旋轉(zhuǎn)、手臂的旋轉(zhuǎn)或者手的移動就像前面看到小球運動一樣我們只做

29、關(guān)鍵部份的動作，當(dāng)中的部份由軟件自動完成，這就是基本的一個原理。 那么再看上邊這個角色。在全3D游戲里面，除了基本的手臂啊、頭啊等之外，所有其它可以動的部分像裙擺、布條等我們都要建立額外的骨骼來進行，都是由骨骼來驅(qū)動。在調(diào)動畫的時候比如說裙角的飄動都是一節(jié)節(jié)的調(diào)整。所以說角色的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜它的骨骼就越多，那么調(diào)動畫的難度更大，因為調(diào)的時候關(guān)鍵幀的形態(tài)都是用手調(diào)去完成的，骨骼越多調(diào)的工作量就越大。 這里面還有一個綁定的概念，見下圖： 基本就是上圖所顯示這樣的，比如說一根紅線是代表一種骨骼，一根黃線是代表一根骨骼，它手的每一根線都代表一根骨骼，這些藍色的點就是網(wǎng)格上的點，就是

30、模型上的網(wǎng)格點。我們讓前臂上的點就是藍點全都跟著這根骨骼運動，那么相應(yīng)的上臂的點跟著上臂運動，手指上的點也跟著手指運動，然后我們調(diào)模型的時候比如調(diào)到整個手臂的時候模型上相應(yīng)部位的點就會跟這個骨骼進入運動，這樣模型就動起來了。基本上的思路是這樣的，也就是不同部位的頂點根據(jù)相應(yīng)的骨骼進行運動，每一根骨骼控制它附近的一些節(jié)點，這個過程叫綁定， 就是把模型上的節(jié)點綁到骨骼上面，這個就是綁定。角色動畫里這個是少不了的，綁定以后才能使模型動起來。 關(guān)于動畫它形成的原理很簡單，概念也很簡單，但是真的要制作比較好的動畫這里面就產(chǎn)生很多問題了。一般來說，動畫要做的越生動那么效果就越好，同時代價就越大，假如

31、說用程序計算的話那么程序的運算量也是比較大的。動畫模擬的越真實越生動，那么它的難度也比較大，當(dāng)然代價也比較大。假如說是角色的動畫，那么就要求動畫師用比較高的觀察力 對現(xiàn)實世界中人物的運動有比較好的理解，這樣才能調(diào)出比較好的動作。再如一個裙子的擺動，它的每一個動態(tài)都是事先設(shè)定裙子的屬性，裙子在上面做一個簡單的移動的話那么下擺的這些運動的方式完全是由程序調(diào)計算出來的，看上去就非常自然也就是說在模擬一些自然的東西的時候需要程序來支持，實際上我們使用3D軟件來制作動畫的時候等于也是在使用程序的知識，因為軟件都是用程序編的，程序提供一些制作上的工具由我們來制做。 我們在游戲里面看到披風(fēng)、裙擺全都是

32、一套手調(diào)來完成的，都是手動調(diào)的，這樣它的真實度就大打折扣特別是在動作切換時候，這個時刻是面朝前面、下一刻面朝左邊的時候這當(dāng)中切換的過程是沒辦法使布料產(chǎn)生流暢的過程，因為都是手調(diào)的。要用動作的時候，正面時調(diào)用一個動作，側(cè)面的時候調(diào)用另外一個動作，沒有任何過渡的，所以看上去非常生硬。假如說程序里面支持簡單布料計算，那么我們只要調(diào)動作，角色轉(zhuǎn)生的時候它的布料會自動跟上去，這方面例子大家可以看搜狐的《刀劍OL》，它里面就做了一些簡單的布料計算，比如說袖子上面或者說一些簡單的頭發(fā)上面，這是有一些簡單的布料計算，角色在有動作的時候它的布料會根據(jù)角色的動作自動產(chǎn)生一些變化，這種變化非常的自然。 u 特

33、效制作——粒子系統(tǒng) 特效制作在3D這塊的技術(shù)手段不會很復(fù)雜，它還是和程序方面的結(jié)合，一般簡單的制作就是立體性。上圖的左邊這是一個簡單的立體型，它雖然看起來是一片片但是實際上都是簡單的模型，也就是四邊形，然后鏈接上面做一些貼圖動畫，貼圖動畫就像前面看到的那個《拳皇》一樣也有連續(xù)的幀，就是是一個GIF動畫，這里就相當(dāng)于把GIF動畫搬到上圖左邊的那個小平面上去。比如說有一個球放大縮小，每一個上面都放大縮小，播放的時候就是一群光球放大縮小效果。還有一個簡單的方式，比如說粒子系統(tǒng)可以延著路徑簡單的方式旋轉(zhuǎn)，這樣它得到一個簡單的拖尾旋轉(zhuǎn)效果，還有其它的簡單的運動方式。在3D里面制作的話特效方面主要

34、也是這些比較簡單的一些手段。 這里面我們先講一個比較重要的問題。我一直覺得大概特效里面的光感、光亮的程度和場景的亮度有關(guān)系，實際上是沒錯，一方面是這樣的，另外一方面是疊加模式。我們現(xiàn)在看下邊的圖： 圖1是我們現(xiàn)在采用的普通alpha的疊加模式，效果就是這樣的。其它三個是我在Photoshop里面模擬的接近于現(xiàn)在其它游戲引摯里面使用的方式，它使用的不是普通alpha方式，使用的是一種透明的疊加方式，有一種加亮的效果，從視覺看圖1和圖2這兩種模式是更接近于其它的網(wǎng)游特效。在Photoshop里面和游戲不太一樣，圖2、圖3和圖4這三種效果是同一類型的。 現(xiàn)在，我們來看一下當(dāng)場景變得很

35、亮的時候的效果： 當(dāng)場景變得很亮的時候我們現(xiàn)在的使用方式就顯得偏暗（圖1效果），那怕把邊緣做得再亮一些也得不到更好的效果，做的再亮一些這樣帶來一個負(fù)面的影響就是特效厚度變得減弱了，看上去很單薄了。圖2和圖3就是現(xiàn)在所有的網(wǎng)絡(luò)游戲使用方式，盡管背景比較亮 但是他可以加的更亮，這就是疊加模式的效果。 這里面還有一個概念，我們以前一直以為白色是最亮的，沒錯白色是最亮的，但是怎么得到的呢？我們以前是使用Alpha疊加方式，疊加到100%得到最亮。實際上得到白色最亮的途徑不僅是圖1這種加法，還有這種乘法（如圖2效果），比如說我們10個10加起來得到100， 使用乘法的話10*10就可以得到

36、100，實際上現(xiàn)在所有的游戲都是怎么做。當(dāng)然圖1的Alpha疊加方式這種也有用，像撒一些花瓣什么東西或者實物等是需要普通Alpha的形式，那么使用一些光效或者火焰一些特效就應(yīng)該用疊加方式。 我們看一下模型放在后面的效果： 圖1這就是現(xiàn)在使用C3制作的游戲特效，是不透明覆蓋，哪怕是有一些半透明的地方也是簡單的覆蓋。另三種方式就不一樣，它們是有一種加亮的效果，透過這個光效還可以看到后面的亮度，而且他疊上去的部分飽和度就會上升，變得更加艷麗，這個就是我們一直沒有達到的的效果。我們現(xiàn)有的《信仰》和《征服》應(yīng)該都是使用普通alpha這個模式，也就是既然使用這種方式，那就絕對不可能得到后面的這

37、三種效果，他們的差別是明顯的，這個亮的感覺是完全不能比擬的。 接下來我們看半透明的效果： 這4個圖的透明度全都降到60%，普通alpha這個看上去就顯得很昏暗，所以我們現(xiàn)在的游戲里面完全沒有做到一種微微加亮的效果。但是，其他幾種模式都用就不同，都是60% 而且可以讓畫面變亮。所以特效方面長期以來是我們一直的一個誤區(qū)，我們做的特效不夠亮 是因為場景太爛，實際上不是這樣的，這個就是跟程序里面的渲染方式有關(guān)系。 u 貼圖利用率問題 我們現(xiàn)在看到《征服》、《信仰》里面閃電特別不清晰不銳利，實際上這里面就牽涉到怎么用貼圖的問題。假如說一道閃電幾乎是滿屏打下來，如果一比一制

38、作那個貼圖就變得很大，這是一個問題，會給系統(tǒng)帶來一個很大負(fù)擔(dān)。現(xiàn)在都是使用小貼圖，比如說第一幀播放一個小貼圖，第二幀播放另外一個，第三幀播放再播放別的一個，那么連續(xù)起來就是一個動畫， 就像上邊的一個火焰的效果就可以這樣來實現(xiàn)。剛才這個對塊狀的表現(xiàn)還可以，對于制作閃電來說就不可行了，因為假如這么大張的貼圖（上邊右圖）要制作四幀動畫的閃電，那一幀就這么大，假如要放個滿屏的閃電那貼圖就要拉伸到相當(dāng)大，這樣貼圖的模糊是不可避免的，看上去也非常難看。假如這個時候以豎向的方式來播放，每一條都和圖片上一樣這么長，在這張圖片上是完全放得下四條閃電，每一條閃電都比原來的閃電兩倍大，那么拉伸一點要比原來滿屏清晰

39、的多，這是利用率的問題。 我們現(xiàn)在程序這邊只能實現(xiàn)正方形的移動而不能實現(xiàn)長放形的移動，這個也就是利用率的問題，也就是說研發(fā)的手段。當(dāng)然這只是其中一個方面，其實我個人覺得解決了這個問題還是不夠，應(yīng)該還有更多更好的優(yōu)化方式，不過現(xiàn)在這方面研究的比較少吧，特效方面還是有很大的改進空間。 現(xiàn)在存在特效主要有三個要素： 一個就是疊加的模式，這個是最基本的，但是我們現(xiàn)在還沒有做到；還有就是貼圖的利用，盡量讓特效的貼圖表現(xiàn)出來很清晰，而不要表現(xiàn)的太大和拉伸的太厲害，比如說閃電這個東西，小點挺漂亮的，也挺銳利，要是放大就變的很糊，一點力度都沒有，這是兩個問題； 還有第三個就是我們制作上的，

40、特效的節(jié)奏感有問題，這方面可能我們現(xiàn)在還沒有重視，動畫就像前面講的調(diào)動畫是有技巧的，也就是說你調(diào)的手段好的話那么很有節(jié)奏感很有力度的特效，很顯然比一個簡單的特效好。特效方面主要是這三個部分。 u 3D軟件介紹 現(xiàn)在我們講一下軟件方面的知識。實際上我前面講的所有的關(guān)于3D方面的概念和知識 適用于一切3D軟件，不論從模型貼圖還是特效制作，實際上概念是完全相通的，適用任何一個軟件。當(dāng)然了，具體的軟件也有他的不同之處，比如說我們現(xiàn)在使用的3D軟件3DSMAX。 3DSMAX： 現(xiàn)在大多數(shù)制作游戲的公司里面都是使用3DSMAX這種軟件的。他的好處是益于使用而且效率比較高，比如他

41、集成前面的所說的角色的插件那么制作效果和效率得到大大提高。游戲的精度并不高，跟電影沒法相比，所以一般使用這個軟件就足夠了，而且程序那邊對3DSmax的了解也比較高，這方面的文檔比較全。假如我們現(xiàn)在做電影或者其他一些高端項目的時候，他看上去就有點不夠用，因為他的穩(wěn)定性跟開放性不是很好，穩(wěn)定性差是表現(xiàn)在我們做的時候比如場景非常復(fù)雜的時候或者做一些簡單的操作的時候會出現(xiàn)莫明其妙的問題，像非法關(guān)閉了什么的等，問題比較多。然后一個就是開放性不夠，就是有時候我們想要自己定制一些制作方案，但是在里面往往難以實現(xiàn)，因為他為了使用者的方便把很多底層的東西都封起來，變成一個個模塊，我們想要對模塊進行改進的時候就顯

42、得無能為力了，這是他一個方面。所以說3Dmax適于制作中小型方案或者說游戲啊建筑效果圖。 MAYA： 另外一個常聽到的MAYA軟件。MAYA實際上這個軟件他強就在強在穩(wěn)定性很好而且開放性也很好，他里面的一些工具都是非?；A(chǔ)、非常底層的一些東西。他的優(yōu)點很明顯是很靈活，可以對整體的一些東西進行操作，進行改進我們自己東西，這樣對高端制作來說就提高了效率。另外一方面他同時也降低了效率，做一些普通的操作，比如說我們要做一些角色的骨骼，但是他里面沒有人形的線框，還得自己一根一根去搭，也就是說制作中小項目的時候它的效率就不如3DSMAX。對大公司來說這么一點的效率問題是不用考慮的?，F(xiàn)在一般

43、的電影制作主要是使用MAYA，當(dāng)然不是絕對使用軟件里面的效果，他們大公司一般都有自己開發(fā)的3D軟件，而且很多都是以這個為平臺，因為他的開放性很好，所以一些公司基于這一軟件平臺還開發(fā)一些插件。我們看的好萊塢科幻電影啊什么的，一般都是MAYA來制作的，大型的一些公司比如夢工廠什么的都是使用MAYA的。但是對制作游戲來說比較少使用，不太實用，所以說沒有最好的只有最合適的。 前面說的使用MAYA問題的話，實際上使用MAYA可以帶來好處，但是帶來這些好處永遠(yuǎn)比不上max，效率不足。雖然個體上面會有提高但是總體上不如MAX，所以這游戲制作采用max還是比較合適的。另外，還牽涉到技術(shù)水平問題，就是M

44、AYA里面的菜單還有面板非常多全部都是英文的，要掌握這些東西首先對用戶的英文水平就有一定的要求，還有對3D里面概念的了解要求較高，所以說制作難度也比較大了。MAX里面相對比較簡單，他的面板什么都是比較直觀的，而且他的模塊很多是封裝起來的，這樣對使用者的技術(shù)上要求并不高。在者，我們做的本身也不是高端項目，只是低端的項目，所以說用max是非常合適的，用MAYA的非常不合適，效率降低。 那么，兩個不同的軟件渲染的方式和渲染的效果在游戲里顯示有什么不同呢？這個要看使用哪種渲染方式，像我前面說的假如都是普通方式，普通方式是完全一樣的，不管是哪種軟件他的默認(rèn)方式都是最基本的。MAX不管是3.0還是6.

45、0渲染效果用普通方式都是一樣的，6.0因為有了高級渲染的指示效果會比較好，假如3.0如果有一個外掛的插件，也可以做出好點的效果。就是說這個跟軟件也沒太大的關(guān)系，至少說現(xiàn)在各個軟件都有不同的優(yōu)秀作品，就是說不管是max還是MAYA，或者其他的3D軟件都有各自的優(yōu)秀作品，這里還是要看制作人的水平。所以說軟件這方面基本上就不用考慮這兩方面的優(yōu)點，肯定是max比較適合，不管是從程序來考慮還是從3D制作來考慮肯定MAX最適合了?，F(xiàn)在大多數(shù)的游戲開發(fā)都是使用MAX來完成的，用MAYA的比較少 我們前面講的這些就是那四大模塊的一些基本的東西，也就是說具體的制作手段大家不用特別的去關(guān)心，具體的多了說起來比

46、較復(fù)雜，但是基本的原理理念就是這些，比如說多邊形的概念，基本面、三角面，面數(shù)的多少和模型外觀的關(guān)系，還有他的一些基本的面，這些概念是完全通用的，3D部門不管做得是哪一部分的角色還是建筑還是植物都是適用的，材質(zhì)和燈光也是一樣的。 我今天講的都是一些完全通用的最底層的一些概念，有了這些概念的話，大家至少可以知道3D到底做些什么事情，大概也就是這些從模型到貼圖、一直到調(diào)動作、到特效一切工作都是圍繞今天講的基本概念來完成的。 現(xiàn)在再補充一下存在的一些問題。 首先是造型方面，對于模型來說一切的關(guān)鍵就是造型，造型好不好就是最終評判的要求。我們現(xiàn)在建筑的造型相對比較簡單，一個沒有美術(shù)基礎(chǔ)的人

47、還是可以完成，只要你認(rèn)真觀察原畫和一些參考的圖片還是可以做出來的。但是對角色的把握還是不行，因為角色是比較微妙、比較難處理的，所以角色模型這方面還是有很大的提升空間。 還有一個材質(zhì)。現(xiàn)在的游戲背景都是2D的，所以這方面我們也是想辦法做得比較復(fù)雜， 模擬度比較高，盡量模擬真實吧?，F(xiàn)在如果去看一些渲染出來，轉(zhuǎn)到2D部門的3D渲染的圖片效果不管是色彩還是材質(zhì)光感方面已經(jīng)比前一段好了非常多。 接下去燈光方面不用考慮，燈光方面假如做全3D游戲的，燈光現(xiàn)在都是程序的事情了。 現(xiàn)在新引摯可以實現(xiàn)燈光照明模型，燈光方面不用考慮太多了，基本沒有太大問題。 還有一個就是動畫。因為動作組是3D組另外

48、分開來的專門成立一個動作組來負(fù)責(zé)動做，角色動作是使用動作捕捉來做，就是說現(xiàn)在還沒有完全分開，《機戰(zhàn)》還在這邊做，以后的動作都轉(zhuǎn)到動作組做。動作組是手調(diào)的方式配合動作捕捉，這里面就有一個動作的流暢性 因為動作捕捉進來的動作，都是比較粗糙的而且錯誤比較多的，這時候還是需要動畫師認(rèn)真的修理，他的流暢性跟連慣性有進一步提高。 接下去就是特效。特效也是我們現(xiàn)在需要提高的方面，首先一個疊加模式，這是比較重要一個，比較突出漂亮的有光感的特效疊加模式是必不可少的，不能只有普通alpha，至少要有兩種特殊的alpha，一種是疊加變相的模式，基本上可以實現(xiàn)，另一個就是貼圖利用率問題。怎么樣使用更好的方法來做出特效，貼圖利用率只是其中的一個方面，希望以后有更多的手段來做出不同的效果，就是說現(xiàn)在還有另外一種方式，就是使用一根線，然后跟他拿出一個面積，在這面積上面貼上貼圖，這就是C3在用的這種方式。然后還有疊加模式和制作手段的方面，這個是需要程序來解決的，我們３Ｄ這邊無能為力。我們這邊有一個需要解決的方式就是貼圖繪制色彩上面的準(zhǔn)確和生動，這是我們這邊要提到。還有一個就是特效動畫的節(jié)奏感，運動的節(jié)奏感，這也是我們這邊來提高的。特效方面主要是這樣的 還有一個是設(shè)計的問題。我覺得現(xiàn)在的想象力要再高一點。其他就沒有了，大概就這樣。