數(shù)字人C4D建模課堂之二十三:多邊形建模研究-1

一、什么是多邊形建模:

【網(wǎng)上資料】

就是Polygon建模亩钟,翻譯成中文是多邊形建模,是目前三維軟件兩大流行建模方法之一雄可,(另一個(gè)是曲面建模,)用這種方法創(chuàng)建的物體表面由直線組成聪舒。在建筑方面虐急、游戲角色模型方面用的多止吁,例如室內(nèi)設(shè)計(jì),環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)盼理、游戲等榜揖。

1簡介編輯

Polygon建模是一種常見的建模方式举哟。首先使一個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)化為可編輯的多邊形對(duì)象迅矛,然后通過對(duì)該多邊

Polygon建模[1]

形對(duì)象的各種子對(duì)像進(jìn)行編輯和修改來實(shí)現(xiàn)建模過程秽褒。對(duì)于可編輯多邊形對(duì)象,它包含了Vertex(節(jié)點(diǎn))庐椒、Edge(邊界)约谈、 Border(邊界環(huán))、 Polygon(多邊形面)泼橘、 Element(元素)5種子對(duì)象模式炬灭,與可編輯網(wǎng)格相比靡菇,可編輯多邊形顯示了更大的優(yōu)越性镰官,即多邊形對(duì)象的面不只可以是三角形面和四邊形面,而且可以是具有任何多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多邊形面狈网。

多邊形(Polygon)建模從早期主要用于游戲拓哺,到現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用(包括電影)脖母,多邊形建模已經(jīng)成為先在CG行業(yè)中與NURBS并駕齊驅(qū)的建模方式谆级。

多邊形從技術(shù)角度來講比較容易掌握,在創(chuàng)建復(fù)雜表面時(shí)脚仔,細(xì)節(jié)部分可以任意加線鲤脏,在結(jié)構(gòu)穿插關(guān)系很復(fù)雜的模型中就能體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)吕朵。缺點(diǎn):它不如NURBS有固定的UV努溃,在貼圖工作中需要對(duì)UV進(jìn)行手動(dòng)編輯,防止重疊音半、拉伸紋理,模擬曲面需要大量的四邊面,文件比NURBS建模大斥铺。

2Polygon的概念編輯

1. 多邊形就是由多條邊圍成的一個(gè)閉合的路徑形成的一個(gè)面晾蜘。(說白了,就是由點(diǎn)肆饶、線驯镊、面構(gòu)成的一個(gè)殼)

2. 頂點(diǎn)Vertex:線段的端點(diǎn)竭鞍,構(gòu)成多邊形的最基本元素偎快。

3. 邊Edge: 就是一條連接兩個(gè)多邊形頂點(diǎn)的直線段。

4. 面Face: 就是由多邊形的邊所圍成的一個(gè)面裆馒。 Maya允許由三條以上的邊構(gòu)成一個(gè)多邊形面喷好。(三角面是所有建模的基礎(chǔ)响逢。在渲染前每種幾何表面都被轉(zhuǎn)化為三角形面舔亭,這個(gè)過程稱為鑲嵌)一般原則,盡量使用三邊或四邊面订雾。

5. 法線Normal:表示面的方向洼哎。法線朝外的是正面,反之是背面锭沟。頂點(diǎn)也有法線识补,均勻和打散頂點(diǎn)法線可以控制多邊形的平滑外觀凭涂。

二、C4D的多邊形建模

C4D是一個(gè)以多邊形建模為主的3D制作工具蝙斜,就是說它沒有真正的曲面孕荠,它制作的曲面模型滤馍,完全是由四邊面或三角面組成的。(有時(shí)你看不到四邊面或三角面顯示的時(shí)候槐瑞,它一定是N-GON多邊面顯示模式)而且越平滑的曲面困檩,三邊悼沿、四邊面就越多骚灸。通過下面的實(shí)例說明:

1、實(shí)例:C4D曲面構(gòu)成义郑。下圖為3個(gè)四邊面構(gòu)成的曲面

下圖為8個(gè)四邊面構(gòu)成的曲面

下圖為63個(gè)四邊面構(gòu)成的曲面

C4D多邊形建模非驮,對(duì)于硬邊模型劫笙,制作非常容易。

但對(duì)于有很多由曲面構(gòu)成的模型戒洼,比較麻煩允华,首先用基本多邊形進(jìn)行編輯例获,初步制作大致的曲面形體榨汤,然后用“平滑細(xì)分”去處理模型曲面部分怎茫,最后用切刀去K邊轨蛤,使模型交接處銳利平滑。發(fā)在的曲面還涉及布線和如何K邊圃验。通過以下實(shí)例說明這個(gè)過程:

2澳窑、實(shí)例:制作帶平滑過渡邊的模型

a供常、目標(biāo):把下面的硬邊模型栈暇,使其中黃色部分制作成為曲面,其它部分保持不變煎源。

為硬邊模型添加細(xì)分曲面

下圖薪夕,加入細(xì)分之后原献,發(fā)現(xiàn)在“平滑細(xì)分“作用下,所有的面都向里平滑收縮姑隅。

按K讲仰,選擇切刀,設(shè)置如下冕房,循環(huán)模式耙册。

在模型左側(cè)離左邊非常近的地方毫捣,切一刀蔓同,告訴“平滑細(xì)分”,我要限制這個(gè)邊的平滑彎曲弃揽,不讓它收縮太大蹋宦。(平滑收縮范圍由切刀線和邊線的距離決定咒锻,距離大,越平滑蒿辙,距離小思灌,越尖銳)

切右邊

切下邊

切后邊(外形有點(diǎn)象打印機(jī)泰偿,哈)

通過調(diào)整“平滑細(xì)分”耗跛,可以控制細(xì)分面多少。平滑細(xì)分編輯器細(xì)分為0時(shí)调塌,等于沒有添加效果羔砾。

平滑細(xì)分編輯器細(xì)分為1時(shí)

平滑細(xì)分編輯器細(xì)分為2時(shí)

平滑細(xì)分編輯器細(xì)分為4時(shí)姜凄。

由上可見态秧,細(xì)分越多,曲面越平滑,組成的四邊面越多藏鹊。(這也許是多邊形的一個(gè)缺點(diǎn)吧)

b、目標(biāo):把兩白線變成硬邊楚殿。

方法一:改變權(quán)重脆粥。選擇黃色亮條邊变隔,按 "." +鼠標(biāo)左鍵往右拖蟹倾。

這兩條邊被改變權(quán)重(參看以前的權(quán)重一文)

方法二:用切刀切如下:

打開細(xì)分鲜棠,顯示如下:

三豁陆、C4D的NURBS建模方式

在MAYA,3DMAX建模中表鳍,不但有多邊形建模方式,還有NURBS曲面建模方式用爪,通過旋轉(zhuǎn)胁镐、放樣,曲線編輯生成曲面等等颇玷。這種方式對(duì)于由曲面構(gòu)成的模型非常有優(yōu)勢(shì)就缆,制作時(shí)竭宰,既可保證曲面平滑,又可以保證模型交接處的銳利狞甚,因?yàn)镸AYA的NURBS能制作出“真正”的曲面廓旬。MAYA,3DMAX還可以通過軟件相關(guān)命令把曲面模型轉(zhuǎn)化為多邊形模型涩盾。(NURBS--TO --POLYGON)

而C4D也有旋轉(zhuǎn)春霍、放樣叶眉、擠壓、曲線編輯等方式离福,但C4D采用NURBS編輯方式妖爷,生成的不是“真正”的曲面,仍然是由四邊面構(gòu)成的“偽”曲面绿聘,曲面是否圓滑次舌,由“細(xì)分”決定(包含多少三角面和四邊面)彼念。

通過下邊實(shí)例說明:

1、用貝茲曲線建立如下:(白色為1點(diǎn)哲思,藍(lán)色為末點(diǎn)吩案,最后一個(gè)點(diǎn)設(shè)X=0徘郭,為了旋轉(zhuǎn))

2、 為樣條曲線添加一個(gè)NURBS方式的旋轉(zhuǎn)命令

3捆毫、得到如下模型,這個(gè)模型是“真正”的曲面嗎途样?

4何暇、按N~B 光影線條顯示模式,這個(gè)“曲面”是由很多四邊面構(gòu)成的条辟。

5宏胯、可以控制該模型的組成面數(shù)肩袍,點(diǎn)擊“旋轉(zhuǎn)”?,細(xì)分?jǐn)?shù)為7

細(xì)分?jǐn)?shù)為18

細(xì)分?jǐn)?shù)為80

6魂爪、再點(diǎn)擊“樣條”,點(diǎn)差值方式改為“自然”蒋川,數(shù)量為0捺球。

數(shù)量為1浇衬。

數(shù)量為5耘擂。

數(shù)量為39。

下面這個(gè)模型“曲面" 非常平滑

可見秩霍,細(xì)分越多铃绒,四邊面越多螺捐,曲面越平滑,文件也越大赔癌,也越消耗計(jì)算機(jī)資源灾票。(有利有弊吧)

四茫虽、五角星建模

明白以上知識(shí),下面談?wù)勛钌线呂褰切堑慕7绞剑?/p>

方法一:由基本多邊形編輯開始

1正什、選擇基礎(chǔ)模型--圓柱号杏,設(shè)置如下,旋轉(zhuǎn)分段為10莹妒。

2旨怠、按C轉(zhuǎn)化多邊形。(基礎(chǔ)模型:也叫標(biāo)準(zhǔn)多邊形迷扇,三維軟件都有一些標(biāo)準(zhǔn)的圓柱爽哎、正方體、球體等厨内,它們是封裝的模型雏胃,只能按照預(yù)留參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)志鞍,不能隨意控制他們的點(diǎn)、線统翩、面此洲。只有通過命令,轉(zhuǎn)化可編輯多邊形之后,去除封裝艳丛,多邊形的點(diǎn)氮双、線、面才可以隨意編輯送爸,原來的封裝的參數(shù)消失,過程不可逆墨吓。)

下面纹磺,選擇點(diǎn)模式,CTRL+A秘症,選擇全部點(diǎn)式矫,右鍵--優(yōu)化(做這一步的目的:使上下兩面和周圍面焊接在一起采转。C4D的標(biāo)準(zhǔn)物體,如圓柱锄列,方體等轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形時(shí)惯悠,上下面和周圍面是分離的,利用這個(gè)點(diǎn)優(yōu)化命令目的于此筒严。還可以在模型上添加一個(gè)”連接“命令情萤,效果是一樣的筋岛,隨你)

3、選擇邊模式肪获,隔一個(gè)選擇一個(gè)邊柒傻,共選擇五個(gè)相鄰的邊。

4青柄、按T縮放,沿XZ收縮峰锁。

5喇喉、選擇點(diǎn)模式拣技,選擇上邊周圍的10個(gè)點(diǎn)(中間的不選)

6、延Y向下移動(dòng)徐绑。

7莫辨、按T 延XZ縮放

8沮榜、轉(zhuǎn)側(cè)視圖,看清縮放角度草巡。

9山憨、選擇面模式弥喉,選擇下面的面。

10棚亩、刪除選擇面虏杰。(因?yàn)橄旅娴拿妫瑳]有什么意義攻询,為了節(jié)約資源而優(yōu)化)

11州弟、可以添加一個(gè)連接,鏡像平面改為XZ拯杠。

12啃奴、形成一個(gè)立體的”五角星“。

13依溯、渲染發(fā)現(xiàn)黎炉,交接邊模糊醋拧。

14、這是因?yàn)椤捌交?xì)分”的作用庆械。(Smooth 這是所有多邊形建模處理相鄰面平滑一種的計(jì)算方式菌赖。平滑細(xì)分角度越大,邊和邊之間過度辕羽,就越平滑绰寞,角度越小件缸,過度就越小)

調(diào)小平滑角度如下:

15 涩笤、渲染顯示锰茉,邊和邊的交接過度非常尖銳协屡。OK

方法二:NURBS方式:

1、建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的多邊形曲線毕骡,側(cè)邊為10劈伴。

2、按C轉(zhuǎn)化可編輯的曲線辆布。(可編輯曲線和可編輯多邊形一個(gè)道理)

選擇點(diǎn)模式惭蹂,相鄰選擇,選擇五個(gè)點(diǎn)芥玉。

3幢痘、按T縮放如下:

4、為曲線玄妈,添加“擠壓”绎签,移動(dòng)為0,這樣擠壓為一個(gè)平面剖效≈颍【這是封閉曲線轉(zhuǎn)化面的一種方法】

5徐裸、生成一個(gè)N-GON多邊面,平面上的淺灰色線為N-GON的分界線次企,不可編輯潜圃。

6谭期、按K,選擇切刀。

7客燕、按照如圖切割(注意N-GON分界線逐步消失,因?yàn)槠矫姹粡男聞澐至松屠步兄匦峦負(fù)洌?/p>

依次切割如下:

8幔摸、選擇點(diǎn)模式颤练,選中中間點(diǎn),延Y向上提起患雇。

9宇挫、渲染,邊界模糊翠储,還是“平滑細(xì)分”角度太大橡疼。

10、點(diǎn)擊“平滑細(xì)分圖標(biāo)”任斋,降低角度。

11瘟檩、渲染看看澈蟆。OK

通過上邊的兩種方式建立了五角星,初步了解C4D多邊形建模的過程睹簇。

但是寥闪,在影視和效果圖中不能直接使用上述模型,這是因?yàn)樯鲜瞿P偷倪叿浅<怃J凿渊,在燈光下沒有高光「苛現(xiàn)實(shí)生活上也不存在這樣的理想物體。比如桌子邊彩掐,不是銳利的灰追,而是有倒角的。所以必須對(duì)上述的五角星進(jìn)行邊處理(為什么不說“倒角”谐檀?)

1裁奇、為五角星添加一個(gè)平滑細(xì)分,五角星在“平滑細(xì)分”作用下溃肪,各邊進(jìn)行曲面平滑作用音五。

2、轉(zhuǎn)側(cè)視圖厨钻,按K,勾掉“僅選可見”诗充,按SHIFT诱建,水平切一刀。固定底邊俺猿。

3押袍、用切刀對(duì)各邊切邊。

4汽馋、按圖依次切割

從上邊看惭蟋,都是四邊形药磺。

切邊之后癌佩,打開平滑細(xì)分便锨。

渲染看看,相交邊有了平滑過渡姚建。

最后加入材質(zhì)吱殉、燈光進(jìn)行渲染「迨【注意:在邊上有高光】模型感覺很真實(shí)

下面把沒有處理的五角星放入相同的環(huán)境渲染押赊,發(fā)現(xiàn)邊上沒有高光,感覺是幾何模型涕俗,有點(diǎn)平面軟件繪制的感覺。

感悟:理解以上的多邊形建模知識(shí)丸卷,同理询刹,你也可以運(yùn)用MAYA、3DMax多邊形建模技術(shù)凹联。它們道理一樣,命令不同住闯,即:道相同澳淑,法不同。所以杠巡,你不必花時(shí)間把所有三維軟件都學(xué),只要精通一個(gè)蚌铜,明白道理之后嫩海,其他的軟件,花一些時(shí)間审葬,熟悉界面和命令奕谭,也同樣制作出非常好的模型。而制作的模型好壞不在軟件本身展箱,它是工具,只在于你的藝術(shù)修養(yǎng)攀隔,對(duì)空間和形體把握程度。

思考:為什么不用倒角處理邊呢昆汹?

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