| 三维制作流程概论 对于学习三维图形，首先要了解一个整体的运作流程，撇开其他因素不谈，一个典型的三维制作过程应包括建模、灯光和材质、贴图、动画以及渲染。希望这篇文章给初学者以一个总的概念，更好更快的学习三维图形知识。 建模（Modeling） 建模即建立模型，就象是做一件产品的毛坯。做完了毛坯之后才能对其装修美化。从简单的基本形体开始逐步修改、变形得到复杂的模型是建模的一项重要技术。基本形体的建立参数可以在创建之前设置，也可在创建之后编辑。3DSMAX中，你就可以在Create面板中设置创建参数，或者在Modify面板中对选择物体的参数修改。而Maya中，你一定早已注意到很多菜单右侧的小方块，点击这些方块就能激活相应命令或操作的将来执行参数编辑窗口，这种功能为我们的工作提供了很大的方便。 体块建模是用既成体块建模，世界中存在着大量的机械复合体态，如建筑、零件等。我们可以将她们分解为一些基本组成体块，如方块、圆柱、圆锥等，或者对其略作修改变化。这种建模方式是3DSMAX的强项。复合物体主要是布尔运算（Boolean，19世纪英国数学家），主要是体块间的相并（Union)、相交（Intersection）和相减（Substraction）操作，可用于诸如在墙面上挖门洞、窗洞。 材质和贴图（Material ＆ Mapping）
材质，即材料的质地，体现于物体的颜色、透明度、反光度和反光强度、自发光特性以及粗糙程度等特性上面。对于模型“毛坯”，如果不作贴图处理，就要对它设置相应的材质属性。贴图，顾名思义，就是使用一幅或多幅图像“贴”到模型上，制作物体表面的纹理（Texture）或绘图特征很显然，对具体的图像就要贴到特定的位置，三维软件使用了一种贴图坐标（Map Coordinate）的概念，一般有平面（Plannar）、柱体（Cylindrical）和球体（Spherefy）贴图，分别对应于不同的需求（注：Maya的贴图概念略有差别）。贴图类型Multilister是Maya编辑材质的地方MAX的Material Editor窗口 毫不夸张地说，材质和贴图是一件作品的灵魂，好的材质和贴图可以弥补建模的不足。对于精细的物体，一般都需要多重贴图，如对一片叶子，可能要用到颜色贴图，凹凸贴图以及Mask贴图。 动画（Animation） 传统的赛璐珞（cel）动画已经过时，计算机逐渐取代了他的位置。计算机动画一般使用关键帧（keyframe）的概念，即由你设定动画主要画面（一般是动画中动作或场景变化较大的那一瞬间）并设置关键帧，而关键帧之间的过渡由计算机来完成，这个过程称为插值（Interpolation）。 灯光和摄像机
动画的动是一门技术，可以说摄像机就是为动画而专门设计的。虽然你可以在计算机里随心所欲地摆弄它，但这也是梦魇般镜头产生的原因。大家观看影视节目的时候，除了注意剧情的恩恩怨怨，有没有在意镜头的运动。 渲染（Rendering）
渲染本是个绘图用语，在这里是指根据你的场景设置，赋予物体材质和贴图，计算明暗程度和阴影，由程序绘出一幅完整的画面或一段动画。这个一个兴奋而漫长的时刻，也是要你升级处理器和增加内存的时刻。渲染是由一段称为渲染器的程序完成的，渲染器有线扫描方式（Line-scan，如3DSMAX内建的），光线跟踪方式（Ray-tracing）以及辐射度渲染方式（Radiosity，如Lightscape渲染软件）等，其渲染质量依次递增，但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage的MetalRay和Pixal公司的RenderMan（Maya也支持RenderMan渲染输出）。 三维设计中的灯光理念 你可能很少想到现实世界中光源是怎样起作用的，然而，当你在计算机图形世界创建灯光时，通常会花费很大力气和尝试来实现所需要的效果。三维软件可以随意创建任何类型灯光的自由性，有时反而使你在精巧的图像中创作逼真的外观十分困难。当你在特定的场景中难以实现灯光效果时，了解一些传统的灯光基础知识通常会有所帮助。 当你准备照亮一个场景时，应注意下面几个问题： 场景中的环境是什么类型的？ 场景灯光通常分为三种类型：自然光、人工光以及二者的结合。 具有代表性的自然光是太阳光。当使用自然光时，有其它几个问题需要考虑：现在是一天中的什么时间；天是晴空万里还是阴云密布；还有，在环境中有多少光反射到四周？ 人工光几乎可以是任何形式。电灯、炉火或者二者一起照亮的任何类型的环境都可以认为是人工的。人工光可能是三种类型的光源中最普通的。你还需要考虑光线来自哪里，光线的质量如何。如果有几个光源，要弄清除哪一个是主光源？确定是否使用彩色光线也是重要的。几乎所有的光源都有一个彩色的色彩，而不是纯白色。 最后一种灯光类型是自然光和人工光的组合。在明亮的室外拍摄电影时，摄影师和灯光师有时也使用反射镜或者辅助灯来缓和刺目的阴影。 灯光的目的是什么？ 换句话说，场景的基调和气氛是什么？在灯光中表达出一种基调，对于整个图像的外观是至关重要的。在一些情况下，唯一的目标是清晰地看到一个或几个物体，但通常并非如此，实际目标是相当复杂的。 灯光有助于表达一种情感，或引导观众的眼睛到特定的位置。可以为场景提供更大的深度，展现丰富的层次。因此，在为场景创建灯光时，你可以自问，要表达什么基调？你所设置的灯光是否增进了故事的情节？ 在场景中是否有特殊灯光效果，如果有，它们是应该用灯还是通过其他途径创建？ 除了通常类型的灯光外，很多三维动画软件以白炽灯、立体光源和特殊材料属性的形式提供许多特殊效果。虽然严格说来，一些并不属于灯的类型，在场景中，它们通常在可见光效果的外观上再添加进来。一个简单的例子是可见光源的闪耀或发光。由于这些效果在3D中不能自动产生，你需要在渲染中专门把它们包括进来，并且考虑他们的外观和长处。 是否有创作来源的参考资料？ 在创作逼真的场景时，应当养成从实际照片和电影中取材的习惯。好的参考资料可以提供一些线索，让你知道特定物体和环境在一天内不同时间或者在特定条件下看起来是怎样的。 通过认真分析一张照片中高光和阴影的位置，通常可以重新构造对图像起作用的光线的基本位置和强度。通过使用现有的原始资料来重建灯光布置，也可以学到很多知识。 在考虑了上面的问题后，现在应当为一个场景创建灯光了。虽然光源的数量、类型和他们单独的属性将因场景不同而异，但是，有三种基本类型的光源：关键光、补充光和背景光，它们在一起协调运作。 关键光 在一个场景中，其主要光源通常称为关键光。关键光不一定只是一个光源，但它一定是照明的主要光源。同样，关键光未必像点光源一样固定于一个地方。 虽然点光源通常放在四分之三的位置上（从物体的正面转45度，并从中心线向上转45度，这一位置很多时候被当作定势使用），但根据具体场景的需要，也可来自物体的下面或后面，或者其他任何位置。关键光通常是首先放置的光源，并且使用它在场景中创建初步的灯光效果。 虽然最初的放置为照亮物体提供了一个好的方法，但是，得到的结果确实是单调而无趣的图像。阴影通常很粗糙且十分明显。同样，场景看起来总是太暗，因为没有自然的环境光来加亮阴影区域。这种情况在特定的场景中是很有用的，例如夜晚场景，但是，对大多数画面来说，就显得有些不合适了。 补充光 补充光用来填充场景的黑暗和阴影区域。关键光在场景中是最引人注意的光源，但补充光的光线可以提供景深和逼真的感觉。 比较重要的补充光来自天然漫反射，这种类型的灯光通常称为环境光。这种类型的光线之所以重要，部分原因是它提高了整个场景的亮度。不幸的是，大多数渲染器的环境光统一地应用于整个场景。减低了场景的整体黑暗程度，它淘汰掉了一些可能的特性，不能对照亮的物体上的任何光亮和阴影进行造型，这是使场景看起来不逼真的主要原因。 模拟环境光的更好的方法是，在场景中把低强度的聚光灯或泛光灯放置在合理的位置上。这种类型的辅助光应当减少阴影区域，并向不能被关键光直接照射的下边和角落补充一些光线。 除了场景中的天然散射光或者环境光之外，补充光用来照亮太暗的区域或者强调场景的一些部位。它们可以放置在关键光相对的位置，用以柔化阴影。 背景光 背景光通常作为“边缘光”，通过照亮对象的边缘将目标对象从背景中分开。它经常放置在四分之三关键光的正对面，它对物体的边缘起作用，引起很小的反射高光区。如果3D场景中的模型由很多小的圆角边缘组成，这种高光可能会增加场景的可信性。 其他类型的光源 实际光源是那些在场景中实际出现的照明来源。台灯、汽车前灯、闪电和野外燃烧的火焰都是潜在的光源。 在为场景设置灯光以后，还有一些其他因素需要考虑。 我的解决方法简单而必要吗？ 场景中的灯光与真正的灯光不同，它需要在渲染时间上多花功夫，灯光设置越复杂，渲染所花费的时间越多，灯光管理也会变得越难。你应当自问，每一种灯光对正在制作的外观是否十分必要。 当增加光源时，自然会减少反射点。在一些点，增加光源不会对场景的外观有所改善，并且将变得很难区分所增加光源的价值。你可以尝试独立察看每一个光源，来衡量它对场景的相对价值。如果对它的作用有所怀疑，就删除它。 有些物体是否需要从光源中排除？ 从一些光源中排除一个物体，在渲染的时候，便可以节约时间。 这个原则对于制作阴影也是正确的。场景中的每一个光源都用来制作阴影，这种情况是很少见的。制作阴影可能是十分昂贵的（尤其是光线跟踪阴影的情况下），并且有时对最终图像是有害的。 用贴图效果而不用实际光源能够模拟任何灯光吗？ 建筑物光源、照亮的显示器和其他独立的小组合光源，有时可以用贴图创建，而不使用实际光源。 是否可以使用一些技巧使场景更真实？ 比如，为光源添加颜色或贴图，可能可以很简单的使场景取得较好的气氛 | 
发表于 2007-5-29 23:01
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