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破门弹
作者简介：施雨晗(1995-)，女，湖北黄石人，湖北大学艺术学院，18级在读研究生，硕士学位，专业：艺术设计，主要研究方向：动画与数字媒体；VR/AR ，数字雕刻。余日季(1976-)，男，湖北赤壁人，湖北大学艺术学院教授，博士，博士研究生导师，主要研究方向：AR/VR/MR 数字交互设计与开发、动画与数字媒体创意设计、数字媒体技术与产业化应用、文化遗产数字化保护。基金项目： 十三五国家重点研发计划(2016YFB1101702)。3D 数字雕刻技术在三维角设计与模型制作中的应用研究 施雨晗 余日季 湖北大学
摘要：3D 数字雕刻技术是近几年逐渐开始盛行的一项关于制作三维模型的软件技术，主要涉及到的数字雕刻软件有ZBRUSH ，MUDBOX ，BLENDER 等。数字雕刻技术使得三维模型的制作不再繁杂，它通过模拟现实中的雕刻方式去制作数字化的模型，用数字泥土取代了传统的雕塑材料。本文结合本人原创三维角设计，针对数字雕刻技术在三维模型制作中的应用及研究进行了系统的实践与总结。
关键词：数字雕刻；三维角设计；模型建模；ZBRUSH
简易频谱分析仪3D 数字雕刻软件是一个可以让数字艺术家自由创作的三维建模软件，它强大的建模功能使艺术家告别过去那种针对模型点线面编辑的传统多边形建模方式。通过借助数位板的压感，数字艺术家可以像传统架上雕刻的制作方式一样更直观的进行创作。
一、3D 数字雕刻技术
3D 数字雕刻技术是近些年流行起来的一项关于制作超写实三维模型的技术，ZBRUSH 和MUDBOX 两款数字雕刻软件是其中最具代表性的。3D 数字雕刻技术呈现出最直观的技术体验就是在科幻电影中呈现的超写实的数字化场景和虚拟三维角，以及在次世代游戏中的超写实虚拟画面。
3D 数字雕刻技术的原理十分简单，模拟现实中制作雕塑的方式去制作虚拟的数字化角和场景，避免了传统三维模型制作中大量的参数化工作，在提高效率的同时也有效的提升了作品质量。[1]
输送带接头设备>加湿器结构二、3D 数字雕刻技术在三维角设计
制作的流程与优势
(一)三维角设计制作流程
第一步角原画设计：首先确定角
所处的时代背景，喜好特征，种族职业等角定位，可以寻相关的历史背景资料进行借鉴创作。根据角背景设定确定角的体型特征及角的配，确定大体后再添加细节特征，强化角个性。
管式热交换器原理图第二步基础模型制作：根据原画在3DMAX 或MAY A 中创建低面数基础模型，或直接在ZBRUSH 中使用自带的基础模型变形雕刻出基础模型。第二种方式更为方便快捷，并且后期拓补出的低模与高模的匹配度更高，所生成的法线贴图误差更小。[2]
第三步高精度模型制作：在前期制作好的基础模型上，对其进行细节雕刻。雕刻的同时可以根据角原画的细节特征寻一些合适的参考资料，有助于对模型的细节表现。
第四步拓补低模：根据制作好的高精度模型的结构进行低模的拓补创建，可以使用专门的拓补工具TOPOGUN 进行拓补，或使用ZBRUSH 自带的拓补功能进行低面数模型的创建。制作低模时需注意低模的外轮廓结构，以及合理布线，在重要关节或转折处需多留布线，以便后期贴图烘焙的效果表现，以及最终模型的效果呈现。
第五步制作贴图：对制作完成的低模进行UV 的拆分和UV 图分布，UV 图的作用即是将模型展开成平面便于贴图的绘制和制作。UV 的拆分主要是把模型按其形态来分成各个部分，比如头部、主体、四
肢等部分分开。在排列UV 分布时需注意各部分之间不可重叠，可调整大小来使UV 图分布更均匀，UV 图的利用率更高。
将制作好的UV 图匹配至ZBRUSH 中的高精度模型，根据原画和参考图片资料，利用ZBRUSH 自带的彩绘制功能，直接在高精度模型上进行颜的绘制，笔
刷中的遮罩功能可以快速便捷地绘制出所需的纹路图案。绘制完成的颜贴图可直接导出使用。借助第三方插件在低模的基础上烘焙出高模的雕刻细节来作为法线贴图。
(二)3D 数字雕刻技术的优势
在3D 数字雕刻技术出现之前，传统的三维角模型制作主要是在3DMAX 或MAY A 中制作，模型的细节只能用控制点线来表现，导致模型的精度难以达到满意，更勿论达到超写实的程度。而3D 数字雕刻技术的出现，使得三维模型的制作不再是复杂的控制点线面的制作方式，其自由的数字雕刻形式使模型师可以自如的实现艺术造型效果，不用再被以往的点线面所约束。[3]
数字雕刻软件中所独有的近百种不同的笔刷，可以使我们轻松得到光滑、棱角、磨平、扭曲等诸多效果，使得模型制作变得极为简单。同时，模型制作过程中随时可以改变细分面数，制作者能够更全面的观察模型效果，并随时做出调整。
马德保半球实验
摆脱了面数的束缚，做出的模型可以达到尽可能的高精度，写实的纹理绘制，甚至细节到皮肤皱纹、毛孔血管等诸多真实的效果。而这些在3D 数字雕刻技术出现之前都几乎无法做到。
三、基于3D 数字雕刻技术的三维角
设计与模型的实例创作
(一)《幻泽》
三维角原画设计《幻泽》的原型是古代汉族传说中的蜃龙，蜃栖息在海岸或大河的河口，模样很像蛟龙，蜃头上有像鹿一样分叉的角，脖子到背上都生着红的鬃毛。在创作《幻泽》角形象时，根据传说中蜃龙的形象描述，结合了龙首、鹿角、鸟翼、鱼尾等形象特征来进行创作。
(二)三维模型基础形体的创建
