3D建模技術(shù)在模型效果圖制作中的應(yīng)用探析

楊利花 周愛(ài)梅 張如輝

摘要：現(xiàn)代社會(huì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，3D技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)和成熟，3D建模技術(shù)也被廣泛的運(yùn)用到很多領(lǐng)域，其中，3D建模技術(shù)在模型效果圖中的應(yīng)用最為普遍，3D建模技術(shù)的應(yīng)用，為模型效果圖的視覺(jué)表現(xiàn)力提供了強(qiáng)大益處，文章將簡(jiǎn)要分析，為3D建模技術(shù)的使用和推廣提供一些參考和啟示。

關(guān)鍵詞：3D建模技術(shù)；模型；內(nèi)涵；效果圖；應(yīng)用

一、3D建模技術(shù)的內(nèi)涵

3D就是three-Dimensional的縮寫，指三維圖形，3D建模就是通過(guò)三維制作軟件通過(guò)虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型，使動(dòng)畫(huà)、圖形的創(chuàng)建變得簡(jiǎn)單、逼真，可以將平面圖、立體圖發(fā)展成空間形體，更好的彰顯出虛擬及超現(xiàn)實(shí)實(shí)物或空間的三維模型的效果，提高制作的表現(xiàn)力。3D建模技術(shù)是傳統(tǒng)手繪和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)、圖形制作的發(fā)展具有重要貢獻(xiàn)。

3D建模技術(shù)是依靠虛擬現(xiàn)實(shí)建模的工作軟件完成的，這種建模軟件集合了建模、攝影機(jī)使用、材質(zhì)制作、燈光設(shè)定、場(chǎng)景制作、動(dòng)畫(huà)制作渲染輸出，能夠全面滿足制作靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的效果圖，制作出的效果圖形象逼真、具有高清晰度，高色彩飽和度，高視覺(jué)效果，在圖像圖形制作渲染領(lǐng)域十分出色。

3D建模技術(shù)內(nèi)置了笛卡爾坐標(biāo)系構(gòu)成的虛擬三維空間，里面的任意一點(diǎn)都可以用X、Y、Z做成的坐標(biāo)值來(lái)確定，X、Y、Z是三條垂直的直線，無(wú)限延長(zhǎng)，每?jī)蓚€(gè)軸上的亮點(diǎn)可以確定一個(gè)平面XY面、XZ面、YZ面，對(duì)應(yīng)不同的頂視圖、左視圖和透視圖、前視圖，等準(zhǔn)確的展示高寬以及物體間的相對(duì)關(guān)系，所以，3D模型能真實(shí)形象全面的反映出模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓圖形的制作更逼真。

二、3D建模的相關(guān)技術(shù)

3D建模技術(shù)涉及的技術(shù)很多，這些技術(shù)以計(jì)算機(jī)軟硬件為依托，在專業(yè)人才的應(yīng)用下被廣泛的運(yùn)用到圖形圖像制作、優(yōu)化的各個(gè)領(lǐng)域，比如電影制作、仿真游戲、建筑室內(nèi)室外可視化效果展示、各類構(gòu)建的設(shè)計(jì)與制作等，為社會(huì)生活的便捷、豐富多彩發(fā)揮著重要貢獻(xiàn)。

1、基礎(chǔ)建模

基礎(chǔ)建模有幾何建模、2D圖形轉(zhuǎn)化為3D建模技術(shù)，幾何建模比較直觀，目前能達(dá)到20多種幾何建模工具，通過(guò)命令中幾何參數(shù)的修改得到模型效果。2D轉(zhuǎn)化為3D經(jīng)常被用于復(fù)雜的模型制作中。

2、復(fù)合對(duì)象建模

復(fù)合對(duì)象建模通常用于結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的模型制作匯總，方式有拉伸建模、旋轉(zhuǎn)建模、掃略建模、放樣建模等，可以對(duì)圖形進(jìn)行變形、合并、連接、放樣、地形等，應(yīng)用十分廣泛。

3、Surface Tools建模

這是一種以樣條曲線框架為基礎(chǔ)的表面建模，Surface Tools建模一般有2種方式，一種是先畫(huà)模型橫截面的樣條曲線代表模型，再用Cross Section修改器與Surface修改器制作類型曲面；一種是先畫(huà)網(wǎng)格框架，再添加Surface 修改器，再制作想要的曲面。

4、NURBS建模

NURBS建模是高級(jí)建模方式。3D建模技術(shù)中多邊形建模技術(shù)、面片建模、NURBS建模是3種高級(jí)別的建模方式。多邊形建模主要依靠EDitable Mesh（可編輯網(wǎng)格）和EDitable Poly（可編輯多邊形）2個(gè)命令來(lái)完成，在建筑建模中常用來(lái)制作門窗、墻和家具。面片建模是多邊形建模上發(fā)展起來(lái)的建模方式，可用編輯Bezier曲線的方法編輯曲面，可改變曲率，頂點(diǎn)較少，對(duì)多邊形的表面編輯意義重要，適合于制作生物模型。NURBS建模即非均勻有理B樣線條曲線，是一種專門適用于3D建模的技術(shù)，是一種用曲線和曲面表現(xiàn)內(nèi)部空間輪廓、外形的復(fù)雜體，常用于制作流線型的工業(yè)產(chǎn)品外觀和股咋的生物表面，在汽車制作、動(dòng)物制作等方面發(fā)揮著積極意義。

三、3D建模技術(shù)在模型效果圖上的應(yīng)用

3D建模技術(shù)在模型效果圖上的應(yīng)用十分普遍，應(yīng)用十分廣泛。

1、制作實(shí)物或設(shè)計(jì)圖的3D模型

利用3D建模技術(shù)，可以將實(shí)物或傳統(tǒng)手繪設(shè)計(jì)的圖形導(dǎo)入CAD，提供尺寸參考進(jìn)行二維或三維的圖形制作。通過(guò)建模，模型的點(diǎn)線面的調(diào)整、修改器中參數(shù)的調(diào)整以及幾種建模方式的運(yùn)用，或者對(duì)圓角、倒角等的處理，將實(shí)物或設(shè)計(jì)圖的3D模型制作制作出來(lái)。

2、材質(zhì)處理使模型效果圖更加生動(dòng)逼真

創(chuàng)建好模型后，通過(guò)對(duì)材質(zhì)的貼圖處理，可以是模型更加生動(dòng)逼真。3D建模技術(shù)處理效果圖的時(shí)候，可以使用材質(zhì)系統(tǒng)中的材質(zhì)庫(kù)，也可使用外部材質(zhì)庫(kù)，材質(zhì)系統(tǒng)中的材質(zhì)設(shè)置好了紋理、色彩、透明度、粗糙度、光滑度等，以及材質(zhì)的傳播、反射光線的特性，通過(guò)模擬質(zhì)地、提供紋理圖案、光線表現(xiàn)效果等的貼圖的使用和調(diào)整，可以使模型的視覺(jué)效果大大增強(qiáng)。

3、攝影機(jī)的運(yùn)用提升圖形效果

3D建模技術(shù)中提供了攝影機(jī)模塊，攝影機(jī)對(duì)模型的角度、視圖、焦距、移動(dòng)效果等的非常重要，通過(guò)對(duì)攝影機(jī)的調(diào)整，可以調(diào)整模型的尺寸、方位等，通過(guò)攝影機(jī)調(diào)節(jié)，還能找到缺陷并修補(bǔ)等，有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)制圖流程的順利進(jìn)行。

4、光線極大的增強(qiáng)圖像的表現(xiàn)能力

模型效果圖的表現(xiàn)能力很大程度取決于光線和色彩，光線對(duì)畫(huà)面視覺(jué)造型、視覺(jué)信息具有基礎(chǔ)性的影響。3D建模技術(shù)用于模型效果圖，可以通過(guò)光線影響模型的顏色、形狀、質(zhì)感，這種影響主要來(lái)源于燈光設(shè)置和調(diào)節(jié)。3D建模技術(shù)中，常見(jiàn)的燈光類型有標(biāo)準(zhǔn)燈光、VRay燈光、光度學(xué)，最常用的燈光使用手段是將光打到場(chǎng)景中，根據(jù)需要進(jìn)行參數(shù)、顏色、強(qiáng)度、陰影的設(shè)置和調(diào)節(jié)，達(dá)到畫(huà)面最優(yōu)效果。

5、渲染提升圖形的整體效果

完成建模、材質(zhì)設(shè)置、攝影調(diào)整、光線應(yīng)用后，場(chǎng)景的模型基本形成了，此時(shí)，利用渲染可以將場(chǎng)景的模型實(shí)體化的顯示出來(lái)，得到最終的效果圖。模型效果圖渲染常用的是掃描渲染和V-Ray渲染2種方式。

結(jié)語(yǔ)：3D建模技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)手繪技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是科技發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果，3D建模技術(shù)的運(yùn)用，極大的提升了圖形制作技術(shù)、圖形表現(xiàn)能力，在社會(huì)生產(chǎn)生活中得到了廣泛應(yīng)用，并且發(fā)展越來(lái)越迅速、成熟，不斷向?qū)I(yè)化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，文章分析了3D建模技術(shù)內(nèi)涵、3D建模技術(shù)及3D建模技術(shù)在模型圖像效果圖中的應(yīng)用，為3D建模技術(shù)的使用和推廣，以及在模型效果圖應(yīng)用上的神話和拓展具有積極作用，文章的研究具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

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