藝術(shù)專業(yè)常用三維建模軟件比較研究

沈誠

摘? 要 在介紹藝術(shù)專業(yè)常用三維建模軟件的基礎(chǔ)上，分析該類軟件的普及和使用情況并加以研究，為以后從事藝術(shù)行業(yè)的軟件選擇做鋪墊。

關(guān)鍵詞 藝術(shù)設(shè)計(jì);三維建模軟件;動畫專業(yè)

中圖分類號：J916.2? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）17-0037-02

0? 引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)的福祉已經(jīng)遍布生活的方方面面，藝術(shù)家也逐漸開始嘗試在計(jì)算機(jī)的范疇中尋找創(chuàng)新點(diǎn)，將理論與想法渲染成自己想要的效果。三維建模軟件就是一種可以輕松實(shí)現(xiàn)想要的效果的工具，只需要一臺計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)全方位、多參數(shù)的調(diào)節(jié)。但是建模軟件種類繁多，如何選擇是學(xué)生群體與入門新手亟待解決的一個(gè)核心問題。對此，本文對市場上的主流軟件進(jìn)行簡要分析。

筆者對動畫專業(yè)一、二年級的學(xué)生進(jìn)行充分調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于如何選擇軟件，多數(shù)基于知名電影特效的來源以及是否容易達(dá)到理想效果。對此，筆者對常用的三維建模軟件從應(yīng)用環(huán)境、渲染效果、相關(guān)案例三個(gè)層面進(jìn)行分析，為從事藝術(shù)相關(guān)事業(yè)的初學(xué)者選擇軟件提供參考。

1? 常用三維軟件介紹與淺析

1.1? 3D Studio Max

3D Studio Max，經(jīng)常簡稱為3d Max或3ds MAX，是Discreet公司（已被Autodesk公司合并）開發(fā)的一款基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件，是藝術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)最先接觸到的三維建模軟件之一。3d Max對于初學(xué)者來說不夠友好，因?yàn)橛邢喈?dāng)多的新人對于較為煩瑣的界面以及每一個(gè)細(xì)分功能無法完全透徹地理解，盡管3d Max配有軟件使用說明書，但是大部分學(xué)習(xí)者都以案例實(shí)操為主要的學(xué)習(xí)途徑。3d Max的功能極其強(qiáng)大，有完善的建模工具箱和調(diào)節(jié)參數(shù)，并且支持一些插件進(jìn)行基于當(dāng)代美學(xué)設(shè)計(jì)的高級操作，除了自帶渲染器，也支持阿諾德渲染器、V-ray渲染器等;但是比較后面介紹的兩款軟件來說，適用的范圍處在室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑可視化設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

從一、二年級的三維建模軟件的使用情況來看，多數(shù)學(xué)生在完成教師安排的實(shí)驗(yàn)作業(yè)以后就不再使用，而轉(zhuǎn)向更加簡單的逐幀動畫，使用Flash或Animate進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動畫的制作。也有較少學(xué)生更加傾向于使用其他容易上手的H5動畫制作軟件來達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果。盡管3d Max已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的主流，各項(xiàng)功能已經(jīng)趨于飽和完善，但是對于需求相對簡單的一項(xiàng)數(shù)字媒體設(shè)計(jì)或者實(shí)驗(yàn)動畫來說，它確實(shí)不是一個(gè)高效率的軟件。3d Max參與制作的知名游戲有《魔獸爭霸》《古墓麗影》《紅色警戒》《細(xì)胞分裂》等，知名影片有《后天》《地心歷險(xiǎn)記》《鋼鐵俠》《阿凡達(dá)》等。

1.2? MAYA

MAYA是Autodesk公司旗下著名的三維建模和動畫軟件。MAYA 2014是筆者最先接觸到的主流動畫軟件，和3d Max相比，該軟件成為很多動畫、特效公司的首選。MAYA

可以為使用者提供更加快捷的建立復(fù)雜模型的途徑[1]，在建模方面與3d Max的操作較為相似，但是工作流程上可能更加煩瑣，因?yàn)橄噍^于3d Max，MAYA的界面UI比較復(fù)雜，建模工具箱中對不同的模型有不同的操作模式，可能導(dǎo)致新手不能很快地上手實(shí)驗(yàn)。筆者完成的相關(guān)實(shí)驗(yàn)動畫也并沒有完全使用MAYA，而是使用Cinema4D進(jìn)行輔助建模，但是MAYA強(qiáng)大的動畫綁定技術(shù)是Cinema4D所無法比擬的。MAYA參與制作的知名影片有《指環(huán)王》《變形金剛2》《冰河世紀(jì)》等。

1.3? Cinema4D

在眾多三維建模軟件中，Cinema4D（簡稱C4D）可以被認(rèn)定為最容易上手的建模軟件之一，由德國Maxon Computer開發(fā)，以極高的運(yùn)算速度和強(qiáng)大的渲染插件著稱。其簡潔的UI使得新手可以很快地上手，這是前面兩款建模軟件無法比擬的。如材質(zhì)創(chuàng)建時(shí)，僅僅需要雙擊材質(zhì)工具箱即可創(chuàng)造出基本材質(zhì)，通過調(diào)節(jié)參數(shù)來獲得理想的實(shí)驗(yàn)效果，而不同于MAYA的多步操作[2]。C4D具有便捷的毛發(fā)系統(tǒng)，自帶的毛發(fā)系統(tǒng)便于控制，可以快速創(chuàng)造改變造型，并且可以渲染出各種所需要的效果。C4D內(nèi)置的bodypaint3D模塊在業(yè)界廣受好評，具有“三維Photoshop”的美譽(yù)，這就是很多游戲的手繪模型經(jīng)常傾向于用C4D里面的BP模塊的原因。

C4D逐步走向成熟，版本不斷迭代，目前最新版本S23已經(jīng)上市，但是在業(yè)內(nèi)受到廣泛好評的還是C4DR18、19兩個(gè)版本，也支持相當(dāng)多的渲染器，廣泛使用的渲染器有octane渲染器、redshift渲染器等，與此類渲染器相配合，將提供實(shí)時(shí)渲染、攝像機(jī)特殊效果等。盡管C4D在電商領(lǐng)域、廣告領(lǐng)域、藝術(shù)實(shí)驗(yàn)動畫領(lǐng)域有不錯(cuò)的成績[3]，但是弊端也很明顯，最大的劣勢就是過度依賴插件，目前仍然有較多的效果無法簡潔地做出或者是無法做出，或者相較于上述兩款建模軟件以及胡迪尼、Blender等軟件仍然有很大的發(fā)展空間。但這并不影響新手的操作實(shí)驗(yàn)，不失作為一個(gè)入門軟件首選。C4D參與制作的知名影片有《阿凡達(dá)》《流浪地球》等。

2? 三維建模軟件在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在藝術(shù)設(shè)計(jì)中，三維建模軟件起到極其重要的作用，無論是需要落地實(shí)施的項(xiàng)目，還是藝術(shù)家的創(chuàng)作，都會利用建模軟件進(jìn)行想法的初步實(shí)現(xiàn)。如在數(shù)字繪畫中，三維建模軟件可以將現(xiàn)實(shí)生活中的透視產(chǎn)生的大小變化以及材質(zhì)的質(zhì)感表現(xiàn)出來，極大地減少了繪畫的時(shí)間，可以讓藝術(shù)家將精力更大程度地投入細(xì)節(jié)的刻畫。通過對軟件內(nèi)部的滑塊、數(shù)值對模型的大小、材質(zhì)、燈光調(diào)節(jié)，就可以輕松渲染出滿意的效果。以C4D為例，想要渲染出一個(gè)超現(xiàn)實(shí)的水泥路面，只需要將其對應(yīng)的法線貼圖、漫射貼圖、粗糙貼圖、置換貼圖、反射貼圖、環(huán)境貼圖鏈接到對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，使用顏色矯正功能之后添加環(huán)境燈光和攝像機(jī)的成像效果，就可以渲染出一個(gè)寫實(shí)的地面。當(dāng)然，越復(fù)雜精細(xì)的場景需要更多的節(jié)點(diǎn)連接，甚至需要使用兩個(gè)或多個(gè)材質(zhì)的混合，所渲染的時(shí)間與之成正比。在效率占據(jù)主導(dǎo)地位的時(shí)代，出圖的速度成為另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，藝術(shù)家可以通過云渲染技術(shù)節(jié)約很多時(shí)間，國內(nèi)主要的云渲染平臺有Renderbus、炫云渲染等，支持CPU和GPU的圖像渲染，在此不贅述[4]。

在以3d Max為主導(dǎo)的建筑設(shè)計(jì)工業(yè)化制作流程中，其高效率的制作流程成為行業(yè)的大流，無限接近寫實(shí)的渲染效果成為效果圖制作的首選。也有較多優(yōu)秀軟件互相彌補(bǔ)自身缺點(diǎn)。如作為一款草稿式快速搭建的軟件，SU（草圖大師）操作的單一是其優(yōu)勢之一，也被外界所詬病，但是其在模型的快速搭建上優(yōu)勢明顯，而軟件的極簡風(fēng)格并不利于渲染的精細(xì)，所以通常利用Lumion（3D可視化工具）進(jìn)行輔助渲染。

另外，在文創(chuàng)設(shè)計(jì)中，三維建模軟件也發(fā)揮了很大的作用，如利用雕刻功能可以讓藝術(shù)家從線下轉(zhuǎn)移到線上，利用軟件進(jìn)行復(fù)雜模型的創(chuàng)造。藝術(shù)家可以在其中提供的空間里進(jìn)行頭發(fā)、布料、褶皺的編輯，縱橫馳騁于現(xiàn)實(shí)中的世界。如以ZBrush（三維雕刻軟件）為主導(dǎo)的模型制作流程正在被市場接受[5]，無須利用線下的精雕油泥等材料進(jìn)行初步設(shè)定，方便修改。并且，將三維建模軟件導(dǎo)出為3D打印支持的stl格式，就可以直接將效果圖的成品效果進(jìn)行初步預(yù)覽，這是三維建模軟件所不能達(dá)到的。在打印材質(zhì)上，可以從更好定稿和量化生產(chǎn)的角度選擇適合的材料，如樹脂SLA工藝適用于產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，尼龍MJF工藝適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型打樣，軟膠覆膜工藝適用于對軟硬程度和彈性有要求的模型，等等。

在三維建模軟件中，分形藝術(shù)也異軍突起，藝術(shù)家運(yùn)用置換、變形工具以及相關(guān)插件，如INCENDIA NEXT，不斷堆疊出一種極其獨(dú)特的藝術(shù)效果。筆者認(rèn)為，狹義上的分形藝術(shù)是基于數(shù)學(xué)的二維或三維在二維上的映射的圖形衍生，通過圖形某個(gè)節(jié)點(diǎn)的延展，形成邏輯上為樹狀結(jié)構(gòu)，物理上呈現(xiàn)多維度的復(fù)制，包括但不限于大小、矢量。在計(jì)算機(jī)三維軟件中不斷演變成多維度的分形，從而形成立體的分形結(jié)構(gòu)，抽象風(fēng)格已經(jīng)不再局限于平面，在計(jì)算機(jī)藝術(shù)中利用其他的輔助軟件也可以更加容易實(shí)現(xiàn)，并且現(xiàn)實(shí)生活難以處理的極小細(xì)節(jié)也可以做到毫厘不差。

綜上，軟件永遠(yuǎn)不是單一的存在，往往需要兩種或多種軟件進(jìn)行互相輔助，對于軟件自身的缺陷，通過軟件之間的相互輔助才可以將想法變成實(shí)際，這對于設(shè)計(jì)師或藝術(shù)家來說也是極其重要的。

3? 對藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域各建模軟件的看法

在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，尤其是在較為年輕的設(shè)計(jì)師或新手中形成一種奇怪的、難以令人理解的“階級論”：處于上層的三維建模軟件為胡迪尼、3ds Max、MAYA，處于中層的為C4D、Blender等，處于下層的為草圖大師等，“上層”軟件使用者不屑于“下層”軟件，而排列的順序則是按照軟件難度、是否有中文版本的屬性。這顯然是不對的，也是不利于自身發(fā)展的。軟件只是一個(gè)工具，沒有高低貴賤之分，只有是否適合此類項(xiàng)目，或者是否適合自己的使用習(xí)慣，而不能簡簡單單地用難度來區(qū)分。

使用軟件的最終目的只是作品達(dá)到更好的效果，其中最理想的狀態(tài)是互相輔助。用某一類軟件雕刻，用某一類軟件進(jìn)行材質(zhì)的制作，單單依靠一個(gè)軟件是無法做到最完美的效果的。在嗶哩嗶哩、優(yōu)酷等視頻網(wǎng)站中可以看到很多教學(xué)視頻，很多藝術(shù)家都會使用三維建模軟件，而他們使用的軟件不盡相同，但是這并不影響他們做出的效果。因此，不能將軟件作為評價(jià)一件作品是否優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)，接軌時(shí)代的藝術(shù)家要將精力投入到對作品的精雕細(xì)琢上。

4? 結(jié)語

在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，藝術(shù)設(shè)計(jì)已經(jīng)可以使用建模軟件來輔助，對設(shè)計(jì)師或藝術(shù)家有極大的幫助作用。軟件與軟件之間相輔相成，僅僅從一款軟件單獨(dú)分析是不可取的。筆者結(jié)合自身經(jīng)歷以及深入研究調(diào)查，僅就單項(xiàng)目藝術(shù)設(shè)計(jì)中如何選擇一款更加適合相關(guān)應(yīng)用場景的三維建模軟件進(jìn)行闡述，并列舉了相關(guān)案例，為初學(xué)者的學(xué)習(xí)提供些許參考。

參考文獻(xiàn)

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