Maya NURBS人頭高級(jí)建模教程

來(lái)源： 2345軟件大全 | 責(zé)任編輯：下雨天 | 發(fā)布時(shí)間： 2017-09-08 14:51 | 瀏覽量：

本節(jié)匯寶盆為大家?guī)?lái)的是：Maya NURBS人頭高級(jí)建模教程
一些三維動(dòng)畫師喜歡利用模型嘴內(nèi)的那些曲線直接在人 Mesh 模型表面直接拉出眼睛的形狀來(lái)，但這種方法十分困難，因?yàn)檠鄄€幾乎與臉部成 90 度角，用這種方法不可能做出眼瞼出來(lái)。更明智的方法是在頭部模型上挖孔作為眼窩，從挖孔處單獨(dú)制作眼皮，然后 Blend 縫合到面部。

　　單獨(dú)對(duì)眼睛進(jìn)行建模的好處是你可任意控制它的精細(xì)度，而不用擔(dān)心將周邊的曲面弄得太復(fù)雜；另一個(gè)好處便是這種方法制作的眼布成環(huán)形，與眼圈周圍的輪匝肌的形狀相仿。而且，臉部模型仍然容易做動(dòng)畫，它沒(méi)有因制作眼瞼生成多余的 isoparm 等分線。

　　有個(gè)問(wèn)題要提醒你的注意：我們?cè)?Fillet blend 粘合表面時(shí)，由于它使用了建模歷史記錄，粘合的表面會(huì)隨以后的操作而更新。使模型運(yùn)行起來(lái)后，可從最終渲染的畫面中發(fā)現(xiàn) Blend 粘合處的表面會(huì)出現(xiàn)輕微的撕裂與抖動(dòng)，當(dāng)被光線直接照射或被附上光滑的貼圖進(jìn)，這個(gè)現(xiàn)象就更加明顯了。 Blend 操作也會(huì)增加了計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，使其反應(yīng)減慢。在這里，我們建議對(duì)臉部模型中運(yùn)動(dòng)不多的部分盡量不用 blend 工具粘合表面。

　　做眼瞼的第一步是在模型上挖一個(gè)洞作為眼窩：用約 15 個(gè)點(diǎn)畫出一個(gè)橢圓，并將他移到上眼窩位置的上方，

　　將橢圓復(fù)制并鏡相到另一邊臉上。選擇第一個(gè)橢圓將其投射到臉部模型的表面上，并對(duì)另一個(gè)橢圓做同樣操作。臉部模型上便有兩個(gè)橢圓位于眼窩的位置上。如果頭部模型的背面也被投射了橢圓，刪除它們便是了。接著用 trim 工具刪除投射的橢圓部分，模型上便出現(xiàn)了兩個(gè)洞，眼窩初步形成。

　　選擇最初畫的兩個(gè)橢圓，復(fù)制并變形，做出眼皮的形狀來(lái)，并移動(dòng)到 Trim 出的洞口處。繼續(xù)復(fù)制橢圓并變形。選擇并 Loft 放樣用來(lái)做眼皮的橢圓形曲線。

　　制作好一塊眼皮后，鏡相復(fù)制到另一眼窩處。 Fillet Blend 粘合眼洞與放樣生成的眼皮的邊緣，對(duì)另一邊的眼洞及眼皮作同樣操作。眼瞼便與臉上的其他部分粘合在了一起。

　　制作耳朵

　　耳朵是個(gè)非常復(fù)雜的模型，它那復(fù)雜的軟骨組只及極不規(guī)則的形狀對(duì)建模工作是個(gè)挑戰(zhàn)。

　　最好將耳朵當(dāng)作一個(gè)花朵，最開(kāi)始的幾條曲線是從耳孔延伸到耳朵的邊緣，直到耳根與頭部結(jié)合處結(jié)束。

每條曲線大約有 11 個(gè)點(diǎn)。可用復(fù)制可用單獨(dú)繪制的方法生成，然后 reuild curve ，設(shè)定 spans 為 6 ， Degree 為 5 。這樣就可得到最佳的細(xì)節(jié)值，

　　將這些曲線 loft 放樣，如果有編輯歷史記錄，還有進(jìn)一步調(diào)節(jié)曲線的控制點(diǎn)，得到滿意的放樣效果，

　　做好耳朵后，接下來(lái)的工作我們有兩種選擇：有人認(rèn)為直接將耳朵附著在頭上便行，避免使用 Fillet Blend 粘合上具，他們的理由， Fillet Blend 生成的曲面在渲染時(shí)極費(fèi)時(shí)間且接口處會(huì)出現(xiàn)縫隙及閃動(dòng)；但我們認(rèn)為，在人頭模型進(jìn)行動(dòng)畫變形時(shí)，耳朵部分幾乎沒(méi)有怎么變動(dòng)，使用 Fillet Blend 將耳朵粘合到頭部曲面上不會(huì)有太大影響，以下便以具體步驟。

　　將完成的耳朵移至頭部的側(cè)面并靠近頭部，選擇耳朵外緣最靠近頭部的 Isoparm 線或曲線，復(fù)制并放大。 Hide 隱藏除頭部及剛生成的用于投影的曲線外的其他物體。將剛復(fù)制放大生成的曲線投影到人頭曲面上，并刪除人頭投射生成的范圍，以頭部模型上挖出一個(gè)洞，為下一步粘合耳朵用。

　　取消耳朵的隱藏，選擇其最靠近頭部的第一根 Isoparm 線，再選定頭部剛挖出的那個(gè)洞的邊緣曲線。

用 fillet blend 粘合命令將耳朵與頭部粘合在一起，

眼球的制作

　　眼球是直接用 Sphere 原始形做的，與一般直接運(yùn)用眼睛貼圖的方法不同，我們選擇球體的水平 U 向上的一條 Isoparm ，然后 Detach surface ，分離出瞳孔的部分，然后單獨(dú)對(duì)瞳孔制作貼圖，此貼圖可是掃描的或者在其他的圖象處理軟件中制作出來(lái)，如用 Photoshop 及其一些濾鏡便可做出新逼真的瞳孔貼圖來(lái)。

人頭建模的方法有很多，但這些方法大是要不同的最終目的效果而作取任舍的：比如要易于刻畫面部特征，或要求更好的面部表情動(dòng)畫，或容易做材質(zhì)貼圖等等。很少有一種建模方法既能達(dá)到真實(shí)人頭的效果又能滿足接下來(lái)的面部表情動(dòng)畫的要求。

NURBS 人頭建模

　　建立 NURBS 或 Spline 人頭模型的一個(gè)較好的方法是從人嘴內(nèi)部開(kāi)始畫 V 向的曲線，然后沿著人頭部的輪廓成放射狀延伸至人物的頸部。

　　當(dāng)要建立一個(gè)整體的 Mesh 人頭模型并包括大部分的特征時(shí)，這種方法比較管用。因?yàn)檫@些曲線大體與人的面部肌肉走向一致，做面部表情動(dòng)畫時(shí)相對(duì)方便些，特別是運(yùn)動(dòng)最多的嘴部的動(dòng)畫。筆者建議你在建模前先了解一下人的面部肌肉分布極其作用，同時(shí)你可以照著鏡子，比對(duì)下面的肌肉分布圖觀察各部肌肉在各種不同表情下的形態(tài)。

人的面部肌肉

　　請(qǐng)注意，沒(méi)有哪塊肌肉是能單獨(dú)運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)牽引或拉動(dòng)一塊肌肉時(shí)，它便同時(shí)激活了聯(lián)系著的別的肌肉并受到他們反過(guò)來(lái)的影響。通常，人的頭部肌肉可分成三大群組 —— 頭皮部、面頰部、咀嚼部，但它們大部分都很細(xì)小、纖薄或者嵌入脂肪組織之下。我們只需注意下圖所示的那些肌肉組織，這對(duì)做面部動(dòng)畫很重要，并且能幫助我們確定人物模型面部的輪廓。

Masseter( 咀嚼?。┡c Temporalis( 太陽(yáng)穴部肌肉）控制鄂部的運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)下鄂的閉合，控制鄂部張開(kāi)的肌肉深入人的頸部，不容易看到。

Frontalis( 額部肌肉）是位于額頭上的一塊寬平的肌肉，它能沿水平方向皺起額頭并向上拉動(dòng)眉毛，形成憤怒或驚訝的表情。

　　環(huán)繞嘴部的是輪匝肌（ Orbicularis Oris) ，這些橢圓環(huán)狀的肌肉有個(gè)特征：它不與任何骨頭附著，而是與周圍一系列指向嘴部的小肌肉相連。它能彎曲、繃緊嘴唇，它的作用在老人們的臉上顯示得最清楚 —— 當(dāng)拉動(dòng)嘴唇周圍那些放射狀分布的肌肉，便形成了嘴邊的皺褶。

　　環(huán)繞眼部的輪匝?。?Orbicularis Oculi) 是另一種環(huán)形股肉，當(dāng)它收縮時(shí)便形成眼角的皺褶及魚尾紋，它的主要作用是關(guān)閉眼瞼 —— 例如眼睛在斜視時(shí)。

　　顴骨?。?Zygomatic Major) 在嘴角處，由臉部部的后側(cè)斜向前面，它的主要作用是強(qiáng)有力地牽引嘴角。皺眉發(fā)怒時(shí)比微笑時(shí)牽動(dòng)的顴骨肌更多。

　　方形唇上?。?Quadratus Labii Superioris) 位于鼻子兩側(cè)，它能向上牽引上唇，做出冷笑或嘲笑的表情。

　　唇側(cè)三角?。?Trianlularis) 與下唇內(nèi)側(cè)壓抑肌，它可以向下拉動(dòng)嘴部與唇部。

　　下巴的 Meantalis 肌肉可移動(dòng)下巴表皮并向上推動(dòng)下唇。

畫出人頭模型的曲線

　　在進(jìn)行精確的人頭建模，建議你打開(kāi)人物頭部前視與側(cè)視的圖片，頂視圖片也有用，但不太重要。另一種方法是利用已有三維模型，沿著它的邊緣畫曲線。從嘴的內(nèi)部開(kāi)始畫曲線，然后是上嘴唇，鼻子，前額，頭頂，一直到頸部結(jié)束。

　　這條曲線位于人頭的正中位置，形成是人頭部的側(cè)面輪廓。人頭的側(cè)視參照?qǐng)D片在畫這些輪廓時(shí)經(jīng)常會(huì)用到。每次畫完一條曲線，我們都要?jiǎng)h除一些多余的控制點(diǎn)，或者在嘴、鼻子、眼睛的位置增加控制點(diǎn)，但每條曲線的控制點(diǎn)應(yīng)限制在 30 個(gè)以內(nèi)，并且這些點(diǎn)大部分分布在嘴唇、鼻子與嘴的部分。因?yàn)槲覀兂Ｓ脧?fù)制的方法生成別的曲線，點(diǎn)太多并不好控制，另外，在以后的制作過(guò)程，我們完全可以根據(jù)需要隨時(shí)增加曲線控制點(diǎn)。對(duì)大部分有放樣 (loft) 或 Skinning 功能的建模軟件而方，只有各條放樣曲線的控制點(diǎn)數(shù)相同時(shí)，放樣效果才是最佳的。建半個(gè)人頭模型所用放樣曲線數(shù)應(yīng)在 13 根以內(nèi)，如果你能將曲線與其控制點(diǎn)的數(shù)最降到最小，那么以后做面部動(dòng)畫時(shí)就會(huì)容易得多。而且，曲線與其控制點(diǎn)的數(shù)量越少，形成的曲面起光滑。

　　如果你想用 Copy 的方法生成其他的放樣曲線，那么下一步便是對(duì)第一條曲線進(jìn)行復(fù)制。完成復(fù)制后，不要直接拖動(dòng)生成的整條曲線，而是直接拖動(dòng)它的 CVS 控制點(diǎn)或 Lattice 晶格控制點(diǎn)至新位置，這樣效果會(huì)更好些。但要注意與第一條曲線的控制點(diǎn)的位置保持平行。然后復(fù)制第二條曲線，并同樣用拖動(dòng)控制點(diǎn)的方法將第三條曲線，形成頭部的精略形狀。如圖中所示，第一、二三條曲線是相互關(guān)聯(lián)的，對(duì)比可知道該如何放置這些曲線與控制點(diǎn)。

　　有些軟件有 rebuild curve 的功能，使曲線的控制點(diǎn)數(shù)相同。這意味著你不用擔(dān)心畫出的曲線控制點(diǎn)數(shù)不相同。每次畫完一條曲線，你都可以選擇 rebuild curves, 并勾選 rebuild type 為 uniform ， Span 數(shù)為 30 個(gè)點(diǎn)左右。

　　有個(gè)好方法，就是在畫制或復(fù)制生成其余的放樣曲線前，將現(xiàn)有的曲線先放樣一下，作為參考。如圖（ 5 ）以便在腦了里形成一個(gè)整體的概念，避免無(wú)益的失誤。如果你使用的軟件有歷史恢復(fù)功能，如 Maya ， Sumantra ，或者 Rhinoceros ，你可以拖動(dòng)已經(jīng)過(guò)放樣曲線上的點(diǎn)，使放樣曲面變形，達(dá)到需要的效果。如果你在使用三維人頭模型作為參照繪制曲線，可將這個(gè)模型定義成 Template ，并設(shè)定放樣曲面的顯示為 X-ray shade 半透明，這樣在變形原始放樣曲線時(shí)，便可觀察出 Loft 放樣物體與 Template 之間的關(guān)聯(lián)與差別。在 Maya 中還可用 Layer Editor 這樣做 —— 將曲線與三維人模型定義成不同的 Layer （層），這樣可單獨(dú)控制一個(gè)層的消隱 / 顯示，或?qū)⑵涠x成模板（ template ）。修改好曲線后，可將剛才臨時(shí)放樣的物體刪除，只留下放樣曲線。

　　繼續(xù)在第二、三根曲線旁邊繪制 / 復(fù)制曲線，拖動(dòng)曲線控制點(diǎn)（如上述步驟），注意勾畫鼻冀的形狀，許多三維動(dòng)畫師都認(rèn)為這是整個(gè)人頭建模最難的部分，特別是要在在鼻冀處挖出鼻孔的形狀時(shí)。有些動(dòng)畫師寧可對(duì)這部分單獨(dú)建模，然后用 Fillet blend 的方法將他們粘合到頭部模型上。但如果你堅(jiān)持要使鼻子與頭部成為一個(gè)整的 Mesh 物體的話，可以使兩條放樣曲線在鼻孔處相連 —— 別忘了試著作作 Loft 放樣，以檢驗(yàn)曲一與控制點(diǎn)的位置，并作微調(diào)。

　　當(dāng)繼續(xù)繪制其他的曲線時(shí)，要檢查一下曲面的 UV 方向上的 Spans 。放樣后便可看到這些邊連接控制點(diǎn)的 Spans 。它們應(yīng)該是平滑的并沒(méi)有大的彎度。根據(jù)這個(gè)我們可以找到導(dǎo)致曲面扭曲變形的癥結(jié)所在。如圖所示，除了下鄂部之外，其他的部分基本上已完成了?！　　　　　?　　　　
　　當(dāng)你開(kāi)始繪制臉頰處的曲線，你會(huì)發(fā)現(xiàn)那里的曲線控制點(diǎn)擠到了一個(gè)很小的范圍里面，這很容易使曲面出現(xiàn)凹凸不平。而且從臉旁到下鄂處是最難畫的地方。要想做好它，除了細(xì)心與準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)曲線控制點(diǎn)外，沒(méi)有別的辦法。這處的建模是最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，但做好它，接下來(lái)的放樣操作就會(huì)省事多了。顯示已畫好的半個(gè)人頭的放樣曲線。

　　繪好所有的曲線后，對(duì)其進(jìn)行 Loft 放樣便可看到效果。同時(shí)，要注意打開(kāi)歷史修改功能，進(jìn)一步調(diào)節(jié)原始放樣曲線的控制節(jié)點(diǎn)，消除曲面上不平滑的部分。

復(fù)制、鏡相畫好的放樣曲線

　　當(dāng)放樣曲線已調(diào)得基本滿意的時(shí)候，選擇所有的曲線（除了鼻子中間的那條曲線）， duplicate 復(fù)制它們。然后將其鏡相到臉部的另一側(cè)。然后從頂中間的那條曲線開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蜻x擇所有的曲線，點(diǎn) Loft 工具，勾選 close （封閉曲面）的選項(xiàng)，對(duì)它們進(jìn)行放樣。

　　直到這時(shí)，你仍然可以通過(guò)拖動(dòng)放樣曲線的控制點(diǎn)或者直接拖動(dòng) Mesh 物體的控制點(diǎn)及 hull 來(lái)調(diào)節(jié)放樣曲面的效果。利用 hull 調(diào)節(jié)曲面，還可檢查 hull 上的點(diǎn)與線段的位置是否正常。如果你用的是 Maya ，你還可用 Artisan 畫筆工具將 Mesh 曲面上的某些部分抹得更光滑些 —— 雖然這種方法是可行的，但也有人認(rèn)為它很難控制，因?yàn)槟悴坏貌痪_選擇人頭模型表面左右部分對(duì)稱的控制點(diǎn)，所以有時(shí)只得用 move 工具拖動(dòng)相關(guān)控制點(diǎn)。當(dāng)要將兩個(gè)對(duì)稱的點(diǎn)拉近或推遠(yuǎn)時(shí)，可以使用 Scale 縮放工具。