韓 楓

黃淮學(xué)院，河南 駐馬店 463000

1 三維動畫中的物體分類

三維動畫中的物體可以籠統(tǒng)的分為兩種：規(guī)則物體和不規(guī)則物體。在三維動畫軟件中在外觀上有明顯特征并能夠精確再現(xiàn)的物體屬于規(guī)則物體。這些物體在規(guī)格上有明確的指標(biāo)，因此可以批量生產(chǎn)，在三維動畫中稱之為克隆復(fù)制。規(guī)則的物體可以按照標(biāo)準(zhǔn)制作。不規(guī)則物體在細節(jié)上甚至大形上都具有任意性，山巒地貌、植物動物以及天象的變化，沒有絕對一樣的可能，在作為三維對象制作的時候，通過人為的修改使其有如自然天成的原則是不可能的。不規(guī)則的物體沒有唯一的標(biāo)準(zhǔn)，如何做到生動自然依賴于作者對三維物體的理解，依賴制作者的經(jīng)驗和悟性。所以這個類型的模型的制作特別考驗人的能力。

2 目前流行的三維動畫建模方法

三維動畫中的3D建模方法主要有多邊形（POLYGON）建模、非均勻有理B樣條曲線建模（NURBS），細分曲面技術(shù)建模（SubdivisionSurface）。一個模型的建立可以分別通過幾種方法得到，但是這些方法各有各的優(yōu)缺點，由于三維動畫的制作追求的是精確性、真實性和無限的可操作性，我們在三維動畫制作時要綜合考慮，選擇比較適合的建模方法。

2.1 多邊形（POLYGON）建模

多邊形（POLYGON）建模適于創(chuàng)建形狀規(guī)則、無曲面的對象。使用多邊形建模，可先創(chuàng)建基本的幾何體，再根據(jù)要求使用編輯修改器調(diào)整物體形狀，或通過布爾運算、放樣、曲面片造型組合物體來構(gòu)建對象，多邊形建模主要優(yōu)點是簡單、方便快捷，但難以生成光滑的曲面。對于用POLYGON創(chuàng)建好的模型，還可通過調(diào)整建模參數(shù)以獲得不同分辯率的模型，以適應(yīng)虛擬場景實時顯示的需要。用這種方法創(chuàng)建的物體表面由直線組成。在建筑方面用的多，例如室內(nèi)設(shè)計，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計。

2.2 NURBS建模

由曲線組成曲面，再有曲面組成立體模型，曲線有控制點可以控制曲線曲率、方向、長短。NURBS是Non-Uniform RationalBSplines(非均勻有理B樣條曲線)的縮寫，它從根本上可以說是計算機圖形學(xué)的一個數(shù)學(xué)概念。NURBS建模技術(shù)在最近幾年來三維動畫的制作中經(jīng)常被采用。尤其在創(chuàng)建光滑的、復(fù)雜的模型的時候最為常用，可以說它在應(yīng)用的廣泛性和模型的細節(jié)逼真性方面具有其它技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。但由于NURBS建模必須使用曲面片作為其基本的建模單元，也就造成了有以下局限性：1）NURBS曲面只有有限的幾種拓撲結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致它很難制作拓撲結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的物體(例如帶空洞的物體)；2）NURBS曲面片的基本結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格狀的，若模型比較復(fù)雜，會導(dǎo)致控制點急劇增加而難于控制，NURBS很難構(gòu)造“帶有分枝的”物體。但從模型建造的真實平滑性方面，它是無與倫比的，比如現(xiàn)代的一些汽車設(shè)計都是基于NURBS來創(chuàng)建平滑和流線型的表面。

2.3 細分曲面技術(shù)(細分)建模是最新流行的一種建模方法

細分曲面技術(shù)(改進了整體細分的弊病，其技術(shù)可以在同一表面上進行不同級數(shù)的細分；片面建模是指基于patch片面的建模方法，它是一種獨立的模型類型，由polygon(多邊形)建?；A(chǔ)上發(fā)展而來。它解決了多邊形表面不易進行彈性編輯的難題，可以使用類似于編輯bezier曲線的方法來編輯曲面。細分曲面技術(shù)是1998年才引入的三維建模方法，它解決了NURBS技術(shù)在建立曲面時面臨的困難，它使用任意多面體作為控制網(wǎng)格。然后自動根據(jù)控制網(wǎng)格來生成平滑的曲面。細分曲面技術(shù)的網(wǎng)格可以是任意形狀。因而可以很容易地構(gòu)造出各種拓撲結(jié)構(gòu)，并始終保持整個曲面的光滑性，細分曲面技術(shù)的另一個重要特點是“細分”，就是只在物體的局部增加細節(jié)，而不必增加整個物體的復(fù)雜程度，同時還能維持增加了細節(jié)物體的光滑性。細分曲面建模在任務(wù)部分軀體建模中經(jīng)常被采用。

3 結(jié)論

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在市場上流行與使用的三維軟件很多，在建立幾何模型時所用的方法也各不相同。因此，針對如此眾多的三維軟體和建模核心技術(shù)，如何科學(xué)的選擇三維軟件及建模技術(shù)來表現(xiàn)角色建模中的形態(tài)各異的對象，如何高效、準(zhǔn)確、合理的運用建模技術(shù)是值得研究的內(nèi)容，有待于從事動畫產(chǎn)業(yè)的技術(shù)人才進一步探索新型的建模方法。

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