關(guān)于MAYA建模模塊在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的應(yīng)用研究

陳彥伯

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院,遼寧沈陽 110023)

1 引言

虛擬現(xiàn)實技術(shù),簡稱VR。是以計算機(jī)發(fā)展為核心所產(chǎn)生的一種技術(shù)。虛擬現(xiàn)實通過利用計算機(jī)軟件實現(xiàn)場景模型的搭建,利用計算機(jī)軟件和硬件設(shè)備相結(jié)合來實現(xiàn)使體驗者產(chǎn)生置身搭建的模型場景之中的真實感,并能實現(xiàn)用戶與場景中的人或者物品進(jìn)行交互,也可以實現(xiàn)使用戶在不同場景之間進(jìn)行快速的切換。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、游戲娛樂、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計、房地產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真以及教育等多個領(lǐng)域。用戶在使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備過程中的視覺體驗,和項目制作的前期工作密不可分。

2 虛擬現(xiàn)實項目中三維模型制作綜述

2.1 三維模型制作的常用軟件介紹

在虛擬現(xiàn)實的項目制作中,傳統(tǒng)的建模軟件都是使用3ds max。由于硬件設(shè)備的飛速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實對模型的制作要求也越來越高,部分設(shè)計師就采用模型制作中比較高端的MAYA軟件來建模。MAYA具有強(qiáng)大的建模模塊,有Polygon和NURBS兩種主要的建模方式,還具有一種不常用的Subdivision建模方式,為模型設(shè)計師提供了多種多樣的選擇。不同的建模方式適用于不同的模型,這也增加了建模師的工作效率和靈活性。

除了3ds max和MAYA軟件,還有一些專門制作三維模型的小軟件和插件也能夠為我們的三維模型制作提供幫助。

2.2 Polygon(多邊形建模)綜述

Polygon(多邊形建模)是三維模型制作中最常用的建模方法。Polygon(多邊形建模)是利用傳統(tǒng)的點(diǎn)、線、面、體理論,在三維空間中利用x、y、z坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行模型的制作。一個可編輯的多邊形對象,包含了五種子對象,分別是Vertex(節(jié)點(diǎn))、Edge(邊界)、 Border(邊界環(huán))、 Polygon(多邊形面)以及 Element(元素)。

游戲和動畫電影中基本都是使用Polygon(多邊形建模)的建模方式。

Polygon(多邊形建模)的優(yōu)點(diǎn)相對于其它建模方法是非常明顯的。Polygon的操作感非常好,特別是對于初學(xué)者來說非常易于上手。使用Polygon進(jìn)行模型的制作具有非常高的工作效率。Polygon基本上能夠滿足各種模型的要求。

有利就有弊。Polygon(多邊形建模)的缺點(diǎn)是制作出來的三維模型不夠精確,容易產(chǎn)生多余的面。當(dāng)模型過于復(fù)雜時,會產(chǎn)生過多的點(diǎn),不便于修改和控制,為CPU增加負(fù)擔(dān)。

2.3 NURBS(曲面)建模綜述

NURBS(曲面建模)是MAYA中也比較常用的一種建模方式。NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的縮寫,翻譯為“非統(tǒng)一均分有理性B樣條”。

NURBS的建模理念是由控制點(diǎn)來控制曲線的形狀,由曲線來生成曲面。在NURBS建模中,最終的模型是由多個曲面拼湊而成的。NURBS建模方式大多數(shù)時候用來制作曲面的物體?；旧喜挥肗URBS來制作有棱角的模型。

曲線分為CV曲線和EP曲線,就是由兩種不同的點(diǎn)來控制曲線的形狀。每一條曲線具有自身的方向,曲線的方向能夠影響最終模型的效果。

3 MAYA軟件在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域項目制作中的研究與優(yōu)化

為了提高工作效率,滿足客戶的不同需求,也為了制作出更好更精準(zhǔn)的三維模型,我根據(jù)平時制作的項目,總結(jié)了以下幾個可以在技術(shù)角度上進(jìn)行研究和優(yōu)化的方向。

3.1 善于使用insert edge loop tool

在Polygon的修改命令中,insert edge loop tool工具不僅可以檢測模型的布線是否合理,還能配合縮放工具來快速的改變模型的形狀。對模型的細(xì)化是非常有幫助的。

如果Polygon模型在Smooth之前,想要保持住模型的棱角,還可以利用insert edge loop tool來固定棱角。

3.2 打開poly count

打開poly count,能夠在四視圖窗口的左上角實時的顯示當(dāng)前編輯多邊形的Vertex(節(jié)點(diǎn))、Edge(邊界)、 Border(邊界環(huán))、 Polygon(多邊形面)等信息。

養(yǎng)成隨時隨地的觀察多邊形信息的習(xí)慣,不僅能夠有效的避免制作三維模型時候產(chǎn)生的重合點(diǎn)。還能有效的控制模型的面的數(shù)量,避免模型產(chǎn)生過多的面而給計算機(jī)的運(yùn)算造成壓力。

3.3 Polygon和NURBS結(jié)合使用提高工作效率

Polygon和NURBS的命令結(jié)合運(yùn)用往往會產(chǎn)生意想不到的效果。如果想要制作一把古典造型的椅子,使用多次的Extrude命令并且調(diào)整Vertex的位置是可以完成效果的。但是我們也可以使用Polygon制作好截面的形狀,使用VC或者EP繪制一條曲線,然后讓截面沿著曲線進(jìn)行Extrude。這樣就會直接得到我們需要的效果。

3.4 不要疏于Sulpt Geometry Tool的練習(xí)

當(dāng)我們制作的Polygon模型面數(shù)太多不便于修改的時候該怎么辦,一定不要忘記Sulpt Geometry Tool工具。Sulpt Geometry Tool讓我想起了我們小時候捏的泥巴。多加練習(xí)Sulpt Geometry Tool是對提高工作效率有幫助的。

3.5 注意插件的使用

隨著MAYA軟件版本的不斷更新,各式各樣的插件也層出不窮。合理的使用插件是提高工作效率和工作質(zhì)量的不二法門。

4 結(jié)語

信息技術(shù)的產(chǎn)生,打破了人們傳統(tǒng)的思想。信息技術(shù)的飛速發(fā)展,改變了人們的生活方式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為現(xiàn)今社會的人提供了大量的就業(yè)機(jī)會,也為未來提供了無限的可能性。

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[2]胡曉輝,萬嵩.基于軟件工程及其模型的課件開發(fā)研究[J].高教學(xué)刊,2015,(23):95-96.