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第14章 人体角色建模
本章导读
所谓胸有成竹.也就是在我们开始进行人体角色建模的时候,心里应该已经有了一个完好的人体模型。
所以为了创造出优秀的人体模型,在制作之前.我们必须将人体各部分的结构和特征熟记于心。如果你
以前受过一定的专业绘画训练,那么本章内容可对相关知识进行巩固;如果没有接触过相关知识,那么
可以深入学习本章内容,相信对以后制作CG角色会有很大的帮助。


 
14.1 人体的整体结构和比例
    本节将学习人体结构的基础知识,让大家对人体先有一个概念性的了解,在之后的实战部分,
读者可跟随练习对人体的骨骼及肌肉有更深的了解。
    1.人体的整体比例。
    现实生活中的人,身高大概都在7-7.5个头身左右。艺术上则认为最佳的人体比例应该是8
头身,而英雄的形象为9头身。I岁时的婴儿身体比例大概为4头身,身体的中心点在肚脐附近的
位置。3岁时身体比例大概为5头身,身体中心下移到了小腹上。长到5岁时,身体比例为6头身左
右,身体中心下移到小腹下侧。而到了10岁以后身体中心几乎没有大的变化,身体比例从7头身长
到了8头身。从中我们可以看出,如果要制作一个小精灵或是Q版人物,可以增加头部和上身、减少
下身在身体上所占的比例,而制作英雄或者模特一类的角色则相反。
    下图所示为从1岁到成年,人体高度比例的变化,其中的3条虚线分别为肩部、人体中心及膝部
的位置变化。


    成年人的肩膀宽度大约为头部的两倍,制作魁梧的角色时可以适当地加宽肩膀。双手下垂时
指尖的位置一般在大腿的两侧偏下,增加手臂的长度会使角色看起来像猴子,在制作古怪的角色
时可以使用这种方法。
    2.头部。
    人的头部是CG角色制作中的一个重要部分,是一个角色的主要特征,它可以传达角色的性
格、性别、年龄等信息,而决定这些的主要因素,是人的五官。人的五官特征、结构各有差
异。绘画上把人的头部结构分为三停五眼,也就是说,从正面看人的头部,从发髻线到眉弓、从
眉弓到鼻头、从鼻头到下领的3段距离是相等的,称为三停;五眼就是两只耳朵之间的距离为5只眼
睛的距离。成年人的眼睛大概在头部的1/2处,儿童和老人的眼睛略在头部的1/3以下,两耳在眉弓
与鼻头之间的平行线内。这些普通化的头部比例只能作为制作CG角色时的一个参考,在实际制作
中可以根据实际情况灵活运用。下图所示为成年人的头部特征。


    3.躯干。
    人的躯干从颈部到骨盆为止,都是由脊椎连接的。正常人的脊椎从侧面看呈S形。胸部前面
的骨骼称为胸骨,肋骨从前面的胸骨开始呈椭圆形围绕到脊椎,组成了胸腔。肋骨从胸骨开始向
下延伸,直到身体两侧,此为肋骨的最低位置。躯干下部,也就是骨盆的部分常呈楔状,由脊椎
和逐渐缩小的腰腹肌肉与椭圆形的胸腔相连,并与胸腔部分形成鲜明的对比。从通常的站立姿势
上看,人体躯干的两个大块呈现出相对平衡的关系,以保持站立时的平衡。胸腔后倾,肩膀后
拉,胸腔正面突出;下部的骨盆前倾,下腹内收,后臀部呈弧形拱起。如下图所示为成年人的
身区干特征。


    4.手臂和腿。
    手臂和腿部的块体比较相似,都可以伸展,由两节组成,每节的形状都可以概括成圆柱体和
圆锥体。人的上肢下垂后,肘部关节一般在从头顶开始3倍头部长度左右的位置上,而且上臂比下
臂长。在正常站立的时候,人的小腿基本垂直于地面,大腿和骨盆前倾,并与小腿产生一定的角
度,小腿比大腿略长。如下图所示为成年人的手臂和腿特征。





 
14.1.1 男女骨骼的对比
    傍晚,当我们走在面对着太阳的路上时,从对面走来一个人,我们既看不清他的长相,也看
不清他的衣着,但通过他的轮廓却可以分辨出他的性别。
    男女骨骼上的差异,决定了男性的轮廓比较分明,而女性的轮廓则比较柔美。如果想制作出优
秀的角色模型,对男女骨骼的差异进行研究是必要的。如下图所示为男性和女性的体形对比图。


    1.肩宽对比。
    从上图中可以看出,在头部大小一样的情况下.男性的肩宽略大于两个头,而女性的肩宽
则略小于两个头。因此,在创建女性角色的时候肩宽最好不要超过两个头,否则看起来会很不舒
服;而创建男性角色的时候,要保证肩宽不小于两个头,如果要创建强壮的角色,可以把肩宽做
到2.5个头或者更宽一些。
    2.胸腔对比。
    在高度一样的情况下,男性的胸腔宽度和厚度都要大于女性。如下图所示。


    3.骨盆对比。
    男性骨盆的宽度一般是头部的17.4倍左右,略小于胸腔的宽度。最瘦弱的女性骨盆的宽度也
是头部的17.5倍,略大于胸腔的宽度。在制作的时候,增加骨盆的宽度可以突出女性的特征,但是
过宽会使角色看起来臃肿,一般做成头部的17.6倍就行了。
    本章所介绍的内容,都不是一成不变的,可以在制作的时候灵活运用。甚至在闲来无事的时候可
以随便勾画一些身体比例不正常的角色。你会发现这很有趣,并且一定会从中发现你想要的角色。
 
14.1.2 处理三角面和多边面
    由于人体结构极为复杂,建模时无论是四边形布线法,还是人体肌肉走向布线法都难以避免5
星、3星、多面、三角面的问题,所以处理好它们的关系显得尤为重要。如图所示,绿色勾勒的为5
星,黄色勾勒的为3星,蓝色勾勒的为多面或三角面。此类布线既要保证面数精简,又要保证动画
蒙皮不破面。


    1.5星、3星、多面、三免面的缺点。
    三角面和多边面在造型方面的缺点:Poly建模一般都要考虑为模型添加光滑修改器之后的效
果,但5星、3星、多边面和三角面在光滑后会有不平整的表现,在视觉上会造成瑕疵。
    三角面和多边面在动画方面的缺点:5星或五边形在表情或肌肉变形时会难以控制,不能很
好地伸展,一般哪里出现5星,伸展便会在哪里终结。如下左图所示.眉毛的伸展能力基本上在红
框处终结,而嘴部扩展能力就在蓝框处终结了。
    如果5星、3星、多边面和三角面在运动幅度大的地方出现,就会严重影响肌肉的正常变形,
如下右图所示就不合适做大笑动态。人的面部肌肉比较复杂,尤其是眼睛,嘴部的圈状布线越多
越有利于肌肉的伸展。


    如下图所示,在不可避免的情况下,我们可以将5星、3星、多边面和三角面尽量分布在运动
幅度小的地方。


    2.5星、3星、多边面和三角面的解决方法。
    有人在加细节时喜欢用【挤压】工具,这种技术在制作工业模型时确实很好用,但是制作人体模型
是不值得提倡的,因为每挤压一次就会生成4个5星和4个3星。这些布线如果出现在动态幅度较大的部位就
会在蒙皮的时候产生破面。如果实在避免不了这种情况.可以采用曲面分流的方法,将曲面向两个或3个
方向进行分流,如下图所示。


    以两个方向进行布线分流主要用来改变造形,以3个方向进行布线分流主要用来增加物体细节。
    3.不同人体模型的布线分析。
    如下图所示是一个游戏动画角色,结构和布线很出色。这个模型主要用于武打动画制作,对
肌肉细节动态要求较低。


    如下图所示同样是一个游戏动画角色的模型,但面部肌肉的扩展性更强(眼睛和嘴部的圈
形布线)。这种布线方法对于一个需要有丰富表情的角色来讲是很重要的。


    如果需要为角色制作特殊的动画,布线应该另当别论。如下图所示,这是一个面部肌肉需要
颤动的肥佬动画。人的面部表情类似软体抖动,所以布线要符合软体材质的抖动方式。


    再来看一个国外CGer做的人物,如下图所示。此处用的是典型的结构法,造型相当棒。但是
我们可以看到模型横向布线非常密,纵向布线却很稀疏,特别是在胸前位置,要想做成如下图所示的
动作,难度很大,因为可供弯曲使用的纵线不够。



    我们在建模之前只有了解了模型的用途,才能使布线更加准确。

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