角色建模

简介

角色建模指在计算机项目的 3D 空间中创建角色的过程。角色建模技巧对电影、动画、游戏和 VR 培训项目中的第三和第一人称体验至关重要。本文将介绍如何进行目标明确的设计、如何使设计成为模型就绪型设计，以及创建模型的流程。在后续的课程中，我将使用重新拓扑技巧继续完成模型。

设计和图纸绘制

设计角色的第一步是了解角色在应用或场景中的用途和目标。例如，如果该角色为第一人称培训项目而创建，可能只需要构建浮动的双手模型。它可以指如何为培训应用设计角色。

此外，对电影、游戏和 VR 来说，角色的设计非常关键。设计必须符合场景需要，并且在视觉上展现其人物个性。如果眼睛大而宽，可能比较卡通和可爱。如果穿的袜子一高一低，可能比较古怪和紧张。让他们的设计讲述关于他们这一类人的故事。

下面我列举一个角色设计示例，我将在本文中为其建模。与此同时我还提供一个设计明细，解释设计如何影响大家对角色的感知。

简要设计明细

• 圆形表示角色善意友好；你希望观众喜欢这个角色。
• 大眼睛展现青春活力，角色非常可爱；也很有表现力。
• 像螺旋桨帽子和条纹 T 恤等细节表明他很有趣幼稚。

模型就绪：静态与动画

设计完成后，最重要的是区分它是静态还是动画角色。这将决定您如何为自己的角色模型创建蓝图。这些蓝图称作正投影图。正投影图包括模型的正面图、侧面图和顶视图。您可以将这类图视作 2D 动画或概念艺术。不过，3D 角色模型的正投影图不同。下面我来介绍静态和动画正投影图的不同要求。

动画

动画模型必须合理设置以便绑定。如要绑定角色，以下要求必不可少：

• 必须以 T 或 A 的姿势完成图纸
• 他们的膝盖和手臂必须稍微弯曲
• 手指和腿部必须张开
• 他们必须毫无表情

如果跳过这些步骤，将难以获得便于绑定且活力十足的清晰结果。下面是我将要建模的角色的 T 姿势的正投影图示例。

静态

静态模型，比如雕像或玩具人物，要保持相同的姿势。因此，不需要绑定。只需要以设计要求的姿势和表情进行建模。关于正投影图的唯一要求是图纸必须从所有的正投影图角度，表现出角色模型成品的姿势和表情。

注意，对于动画和静态图，身体的侧面和正面图必须相应地排列起来。只有这样才能确保，当这些蓝图指导您进行建模过程时，模型的比例正确。接下来将每张正投影图保存为 .jpg 或 .png 文件。

正投影图

现在，您已准备好进入建模部分！由于头部建模往往难度更大，因此我决定用较大的篇幅来重点介绍头部建模。不过我相信您只要了解如何为头部建模，角色其他部分的创建将会非常简单。另外，相同的技巧也适用，我将继续通过分步流程和图片指导您完成建模。

建模

设置

正投影图纸完成后，可以将它们放入您选择的 3D 项目中。为此，您可以图像平面的形式打开它们。看下图，图像平面上的图纸一张张有序地排列着。这一步至关重要。有一点差异也无妨，但如果距离较远，图像平面会使角色模型的比例不协调。准备好平面后，现在我们正式开始建模。

开始前须知

角色建模的三要素分别为对称性、简洁性和自由切换。

• 对称性：我们必须确保身体每一部分的对称性，以维持动画的相应功能。
• 简洁性：不要从密集网格开始。从低多边形开始，这样您可以轻松地调整网格的形状。例如，在视频中我从由深、宽、高三个部分组成的立方体开始。
• 自由切换：必须能够在网格磨平功能开关之间自由切换。通常，网格磨平后，凌乱的几何图形会变得非常整洁。 

我会在头部建模视频中完成这三个过程。观看视频可帮助您了解如何将这些技巧融入到工作流程之中。现在我们开始吧！

为头部建模

为头部建模时，我们要经历四个阶段。这些阶段适用于创建头部和身体其他部分的模型。

1. 低多边形阶段：将低多边形原始对象（例如立方体）调整为待创建的身体某一部分的形状。
2. 预规划阶段：增加多边形的数量，并继续调整网格的形状。
3. 规划阶段：规划某一空间的细节，比如头部模型的面部特征。
4. 润色阶段：相应地微调并增加拓扑结构，使其符合设计要求。

阶段一和阶段二

首先，将低多边形立方体调整为角色头部的形状。您观看视频时会发现，我使用 Translate 工具为头部塑形，还使用 Insert Edgeloop 工具和 Smooth 按钮进一步增加头部细节。特定区域需要更多拓扑结构时，我喜欢使用插入边缘循环。另一方面，使用 Smooth 按钮可以帮助增加整个网格的拓扑结构，同时保持光滑的网格形状。

阶段三和阶段四

现在有了更多的拓扑结构，我们可以开始规划眼睛、鼻子和嘴巴。这里您要使用正投影图指导每一张图纸的放置。另外，您需要观看视频了解这一过程。从这里开始，接下来的步骤是：

1. 规划/塑造面部特征网格的顶点。
2. 进行挤压以创建出眼窝、嘴巴和鼻子的空间。
3. 在不增加拓扑结构的情况下继续塑形。
4. 慢慢添加或挤压多边形。
5. 尽可能使用雕刻工具或软选择来匹配网格和正投影图。
6. 多次重复步骤三和步骤四，直到拓扑结构和图纸相符。

在这个阶段，我喜欢使用 Edgeslide 工具，这样我在平移顶点时，头部形状不会改变。接下来进入润色阶段。面部特征润色完成后，您可以开始为眼睛建模。

为眼睛建模

接下来是制作与头部相适应的眼球以及眼窝。

具体过程如下所示：

1. 制作球体。
2. 移动并均匀缩放该球体，使其大体适合眼窝。
3. 将该球体旋转 90 度，使极点位置朝外。
4. 根据需要调整眼窝，使其位于眼球上。
5. 调整虹膜、瞳孔和角膜的形状，如下所示。
6. 选择新组，并在 x 轴上缩放组 1。

按照以下图像的指导进行操作。

图 1.均匀缩放，并将球体平移到眼窝内。
然后将球体旋转 90 度，使球体的极点朝外。
图 2.调整眼窝使其与眼睛相适应。

复制眼睛。我们不编辑的“眼睛”网格将作为角膜。

图 3.选择一个球体，如图所示选择边缘并缩放。
图 4.将边缘平移回角膜内。现在我们创建了虹膜。
5.选择内表面，并向内挤压以创建瞳孔。

为眼睛部分创建一个组。为该组重新命名，然后继续复制。

图 6.选择新组并在 x 轴上缩放组 1。

现在头部模型只剩下眼皮、耳朵和脖子。不过我们在完成模型重新拓扑之后再开始做这些。至于头发和眉毛，我通常喜欢创建低多边形的简单形状。

修补错误

如果这是您第一次制作模型，整个过程中可能会遇到一些困难。下面我针对一些可能会遇到的问题提供相应的解决方法。

• 对称工具无法正常运行。
  • 这样会出现不对称现象。请执行以下步骤解决问题。
  1. 检查并删除多余的顶点和面。
  2. 复制并隐藏或移动原来的网格。接下来需要删除一半复制的面，确保切割网格中间位置的顶点与对称轴保持一致，然后在对称轴上使用镜像工具。
  3. 删除对象的历史记录。
• 网格不对称。
  • 如果忘记重新打开对称性，移动顶点时会出现这种情况。
  1. 复制并隐藏或移动原来的网格。接下来需要删除一半复制的面，确保切割网格中间位置的顶点与对称轴保持一致，然后在对称轴上使用镜像工具。
• 角色的眼睛与眼窝和头部不相适应。
  • 如果眼球为椭圆形球体或球体距离较远，可能会发生这种情况。对于这些情况，您可能需要在几何体上使用晶格变形工具。生成纹理贴图动画也可以解决问题。
• 对网格进行分组和镜像时，无法完成镜像。

手臂和边缘循环放置

接下来，我来制作几何体中另一个复杂部分：手臂。介绍制作过程之前，必须了解边缘循环放置的重要性。边缘循环不仅可以让您添加拓扑结构，还可在安装网格时让网格弯曲。关节、肘部、肩膀和膝盖等节点处至少需要三个边缘循环。

另外，是否还记得绘制角色手臂图纸时要保持双臂稍微弯曲？您需要为这种弯曲建模。安装角色时，节点要沿弯曲位置放置，这样您可以知道 IK 节点是如何弯曲的。但如果节点放在直线上，关节可能向后弯曲，从而导致角色手臂或腿部断裂。

为手臂建模

在为手臂建模的过程中，从手指开始依次向后。我发现这样做可以使端部网格更整洁。按照这个顺序，我将过程简化为四个阶段：

1. 手指阶段：为所有手指和拇指建模。
2. 手掌阶段：为手掌建模。
3. 连接阶段：将手指和拇指与手部连接起来。
4. 手臂阶段：挤压和手臂塑形。

现在您对我们的目标有了基本的了解，下面用图片展示整个建模过程的详细步骤。

阶段一

图 1.制作用于手指建模的低多边形立方体，切换视图以便该立方体与图纸相符。

图 2.在关节处添加边缘循环并进行润色。

图 3.复制、调整和平移手指模型以创建其他手指。

图 4.通过低多边形立方体为拇指建模。对拇指进行润色。切换视图检查它们的位置；然后将手指和拇指合并为一个网格。

阶段二

图 6.创建包含相应数量的细分部分的立方体，以连接手指。
图 7.删除其他所有边缘循环（为简单起见）并塑造手掌形状。

注：用这种方法可以轻松地在较低的细分区域推动手掌的形状，并确保在增加拓扑结构时有足够的几何体来连接手指。

阶段三

图 8.添加回手掌的拓扑结构。
图 9.合并手掌和手指网格。
图 10.连接手指。

注：我更喜欢使用 Target Weld 工具连接手掌和手指。

图 11.整理几何图形。

阶段四

图 12.挤压手臂。

图 13.添加边缘循环，并确保网格是中空的。

手臂制作完成后，我们可以像处理眼球一样复制手臂。我们来回顾一下步骤：

1. 复制并创建手臂组。
2. 在 x 轴上缩放组 1，并取消手臂组。

为身体建模

到这里，您已经学到了大部分完成角色建模所需的技巧！身体其他部位的建模步骤与头部和手臂建模类似。如果您观看视频，按照这些步骤，将能很好地完成建模。

1. 问问自己：“哪种原始网格最适合？
   • 例如，圆柱体适用于裤腿，而立方体适用于鞋子。
2. 制定一个大致的计划。
   • 例如：“我要用圆柱体创建裤腿，先创建左裤腿，然后使用镜像工具完成整个模型。”
3. 移动、缩放和编辑低多边形原始网格，使其与正投影图相符。
4. 慢慢添加或挤压多边形。
5. 尽可能使用雕刻工具或软选择来匹配网格和正投影图。
6. 多次重复步骤 5 和 6，直到拓扑结构和图纸完全相符。
7. 如有必要，对模型进行镜像处理！

以下是我提供的有关身体其他部位的图片示例。

衬衫

短裤

腿

鞋

非常好！您的模型已经制作完成！不过，继续下一阶段之前，您需要仔细检查这些部位，确保您已准备好进入重新拓扑阶段。

• 模型是否对称？
• 膝盖和手臂是否弯曲？（仅适用于角色要被绑定的情况）
• 角色的所有部位是否都已建模？
• 角色与图纸是否相符？

如果这些问题不存在任何疑问，那么您已经准备好阅读后续文章了解角色重新拓扑。

资源

感谢您阅读此篇文文章并观看其中的视频。鉴于最好通过多个渠道广泛学习，这里我提供一些资源供您参考学习，这些资源为我和同事的答疑解惑之旅提供了重要帮助。下面列出其中一部分。

有关 3D 的实用 YouTube* 频道：

• Maya* 学习频道
• Pixologic 学习频道
• Blender* Guru
• Blender
• James Taylor (MethodJTV*)

其他角色建模资源：

• Linda.com*
• Pluralsight*
• AnimSchool*

其他绑定资源：

• Rapid Rig* 和 Mixamo*（自动绑定）
• Pluralsight*
• AnimSchool