南阳理工学院·软件学院
实 验 报 告
实验题目： 三维游戏角建模
实验地点： 12#608 指导教师： 实验日期： 2014年06月09日
班级：数字媒体一班
一、实验目的及要求：
1. 目的：
（1） 使学生掌握MAYA建模的制作方法；
（2）理解和掌握三维布线方法，能够熟练控制模型的点、线、面； （3） 加深学生对课堂讲授内容的理解，培养学生的计算机三维模型的设计及制作能力。
2. 要求
基本要求：
（1）学生应做好课程实训的准备工作，明确实验目的。
（2）要求学生独立完成课程设计操作。
（3）对实验报告的要求：要求学生填写实验报告，写出设计的思路、主要操作步骤，并提交实验结果。
创新要求：
在基本要求达到后，可进行创新设计，如从不同角度，用不同方法完成模型的制作。
二、实验内容：
制作一只木雕的剑龙
三、实验步骤与过程：
增感油墨
打开收音机 1：根据老师的课程设计要求对自己的课程设计心中设计一个底稿。
2：当目标定下来后开始进行具体计划的实施。
3：在选择剑龙作为本次课程设计的三维建模作品后，对其三视图进行简单且符合要求的ps处理。
4：在maya中进行三视图的导入。
5：创建基础模型 。
6：进行Polygon建模 。
8：对模型整体执行结合命令。
录播服务 9：加灯光，渲染。
10：保存，制作完成。
技术分析：
1:动画角也是形态各异的，有迟钝的、怪癖的、聪明机灵的、天真活泼的、浪漫风趣的等等。这些动画角具有或者微妙或者明显的形态与情态差异。在设计动画形象之前首先要明确设计的角的特征，在此基础上寻和发现形象设计的原始素材，经过反复筛选与提炼，然后开始设计形象。运用造型艺术手段描绘出形象的草图或轮廓图，进行反复的修改和加工，最后设计出动画角的形象。 我所建立的特剑龙的模型，在剑龙的比例上是按照标准的木质模型结构比例的，并没有像一些其他的动画角中把剑龙身体的比例进行考张的表现。在模型的细节方面也是追求与现实中的效果相同。并且在细节上尽量多的给人一种更真实的感觉。 2:建模，是三维艺术的基础，若想做出理想的模型，就需要大量了解客观世界中的事物，掌握基本规律。该角采用的是多边形建模，比方说在采用多边形建模的过程中
(1) 注意点、线、面的运用和避免三角面的出现。对模型的面进行Polygons → Append To Polygon Tool 命令对其手动加线。2：对人物的比例要准确。3：模型的圆滑。4：对模型的调整。其中：1）MAYA中提供了球形、立方体、圆环、菱形等6
个初始几何体，在建模开始之前，需要分析一下模型应该是由哪个初始几何体开始会更加快速。在MAYA中创建一个卡通角模型需要重点掌握的命令有：Extrude、Split Polygon Tool、Insert Edge Loop工具，Extrude命令能够快速地将角的身体架构勾勒出来。
(2) 由于角模型在动画中是有生命力的，所以对于三维卡通角模型的创建，要注意模型的身体结构应该也是符合剑龙结构特征的，比如制作腿部时时，腿部偏右边低，胯部位置就要朝右边高一点，这是剑龙身体要达到平衡的基本要求，同样，左边前腿部朝右前方倾斜，右边后腿部就要朝反方向倾斜。这些都是剑龙结构艺术的基本知识。同时在创建中，要注意角的身体比例，例如：开始建模的时候，要留意剑龙，胸部和腹部的比例，腿部与身体的比例，眼睛在整个头部的位置等等。这些身体比例关系要“胸有成竹”之后再制作。
(4) 在角建模中，较常出现圆形的生理形态，比如角的手臂、腿部、剑龙的膝盖、肘等部位。如何能够快速体现这些形态，以及在光滑后仍然保持这些特征，最常用的方法，就是将关键部位的四边形分为八边形，然后再选中每个线段的中点位置向外放大，本文中
模型的鼻子、肩膀、肚子都用到这个方法。 如果想再提高自己的模型制作质量，制作更加复杂的动画角，比如游戏中常见的武士、怪兽等角，需要再进一步研究生物体结构学，熟悉动物的肌肉组织以及骨骼结构，软件使用以上介绍的命令基本可以满足要求。
制作思路：
在该角模型的创作中，我首先明确设计的角的特征，在此基础上寻和发现形象设计的原始素材，经过反复筛选与提炼，然后开始设计形象。用手机拍摄出剑龙的草图或轮廓图，并在ps中进行反复的修改和加工，最后设计出动画角的形象。以保证在动画片视觉形象的统一性和协调性中达到统一。
其中包括确定各种比例关系（形象本身的比例、形象与形象之间的比例、形象与场景之间的比例）和形体构造（体面、结构转折、连接）关系。其形态、设、性格等设计都更接近角的真实状态，因此可以拉近角与观众之间的距离。
制作过程：
1.导入三视图
首先肯定是角整体比例的把握，确定角，看到剑龙的建模可以从四个视角以平面的形式来理解。在PS中将剑龙的的三视图保存成JPG格式后，打开MAYA软件，view==》Image Plane==》Import Image将剑龙模型的正面、侧面、背面导入MAYA界面的顶、前、左视图后调整图与图之间的距离位置。
2 .创建基础模型
首先是考虑角的外貌和怎么把概念转化到游戏的角中去。角模型前我需要去考虑我模型预计面数、模型拓扑、装备摆放。一旦我有了大概的技术框架和范围，我就开始创建角的身体。在细致模型中，我开始创建身体和头。我把头作为单独的一个模型以便我可以在后面容易地分开导出进行烘焙。一旦我确定的基础模型，在模型的面上有了足够的环边。并尽量避免三角面，并让面分布比较均匀。
3. Polygon建模
构建Polygon多边形在窗口中创建一个cube的polygon对象，将长宽高调整跟头部大小相似将此cube利用Mesh>smoth来细分，在smoth option里面的Divison levels依照建模需要选
排线焊接
择要细分的程度，在这边的设定为2，之后在三视图中，用放大缩小工具调整模型大小，使大略符合角人头的大小。接着将模型的左半部删除，并调整模型的vertex，将模型形状调整为了雕刻脸部大致轮廓，因此再利用Edit Mesh>Insert Edge loop tool或Split Polygon tool来多加些线条，并调整模型的vertex，将模型形状调整接着在前视图使用Split Polygon tool来新增割线，并调整模型vertex位置来建出眼睛、鼻子和嘴巴的大略位置和形状接着再新增鼻子的割线，并调整vertex位置选择鼻子底下的faces，使用Edit Mesh>Extrude两次来创建鼻孔（但记得在使用Extrude之前，要到Edit Mesh下将Faces get together选取勾选），到此鼻子算是大致完成利用Split Polygon tool来增加眼睛和脸部的割线，并删除黑的割线再用Split Polygon tool以眼睛为中心绕圆来切割，为何要这样切割呢？这是因为剑龙的眼睛和嘴巴周围的肌肉都是环绕圆形的轮匝肌所构成，因此我们模仿肌肉真实排列的情形来圆形切割建模，有助于日后作表情动画时眼睛和嘴巴的开合动作。最后再稍微调整模型vertex位置再继续新增割线增加眼睛细节，并删除黑的割线最后调整模型vertex位置用Exturde来作出眼窝，当然若想再作精细点，可以使用Split Polygon tool在眼睛周围再切割出眼皮绉折的地方在眼窝的部位增加一个sphere的polygon对象，并以此sphere为参考物，调整眼睛的vertex位置，使每个vertex都能顺沿着s
phere的弧度，这步骤很重要，若没增加sphere当参考物来调整，则眼睛部位最后的形状可能会怪怪的，眼睛建模到这边就大致完成了。最后在稍微调整一下vertex的位置，以调整模型的形状。再新增割线如下图，并删掉黑的edge。接着我们稍为调整一下嘴巴和下巴及头部底部的vertex位置，将头部的形状调整在头部底部新增一个割线，准备制作脖子的部分。选择头部底部的面，并用Extrude挤出新的面要注意的是用Extrude挤出面的同时也会在中间部分新增面（face），我们必须把这些面删除掉，以免到时候用Duplicate复制出另一边的模型时会产生多余的面接下来由于我们要开始制作脖子的部分，选择头部底部的面，并用Extrude挤出新的面，要注意的是用Extrude挤出面的同时也会在中间部分新增面我们必须把这些面删除掉，以免到时候用Duplicate复制出另一边的模型时会产生多余的面.接下来由于开始制作脖子的部分，将参考图往后挪一点，在Outliner窗口点选front摄影机，接着在右边的Channels里面的Inputs的imagePlane1里面点选CenterZ，在里面输入一个负的数值将参考图往后挪，只要在前视图里不要遮到脖子的模型即可，按照以上的方法再接着增添耳朵的模型。到这边头部模型大致完成了选择半边的头部模型，利用同样的方法制作半个剑龙的身体和尾巴，然后在Edit>Duplicate Special的进阶选项里，将Geometry type选择Copy，并将Scale里面的X轴设定会-1，之后按下Duplicate Special产
生另一半边的模型。接着选择两半边的模型，在Mesh中选择Combine，之后在Front视图里选择中间连接的vertex然后在Edit命令中Mesh>Merge将这些点Merge起来。此时模型看起来有陵有角，并不平顺，我们可以选择模型，再到Normals里按下Soften Edge，此时就可以再不增加面数的情况下将模型便平顺，以减少系统资源的浪费，但此时也会发现有些轮廓也被平滑化了，此时我们可以在要加强轮廓的地方再割一条Edge来增强轮廓，此时就算再用Soften Edge，这条轮廓也不会被平滑掉了，同样的方法可以应用在制作,要想做一个完美的三维动画角模型，除了熟练掌握软件，还需要坚实的艺术功底。
4.对自己不满意的地方进行修改、压线、以及调节点、线之间的比例调横。
5.对模型进行合并命令，并添加灯光及材质。
6.渲染，保存。
普通注塑机射咀头
四、实验结果：
本次制作的三维模型剑龙。设计参考用的模型是前不久买来的剑龙木质模型，因为木质模型更容易让我们观察到剑龙的各种不同角度的比例及细节。此次建模假想的比例是1/60的模型，因为是更大的模型，所以在原有的1/144模型的基础上加上了更多的细节。原模型由于太小并没有做出剑龙身体里面的一些小细节。
五、实验心得和体会
这次模型制作走了很多弯路，在做很多弯曲实体的时候曾经用画断面线和双轨扫略的办法来做，但是由于底面和顶部不是水平的，并不能补面构建出实体来，没有实体就无法用布尔运算来切割。而且还有个问题是扫略出来的曲面有时候并不光滑。后面基本都先做出实体，再用实体弯曲和做控制器调节形状。但是如果用过多的弯曲和变形实体的网格线会变得非常密集。电脑的会变得很卡。还遇到了别的问题是软件有时候执行会出现差错，在进行布尔运算差集时有时候会变成合集。导圆角的时候也不一定能成功，遇到太复杂的实体导出来的曲面有时候会多出来，只能用平面再去切割。导几条线段时有时分开导和一起导也会有不同的效果。
对本设计过程及方法、手段的改进建议：
在设计物件前因先观查实体的复杂程度来决定是用双轨扫略的办法还是用实体弯曲调节的办法，用双轨扫略建立有时曲面会不光滑，而用实体弯曲造成太多网格会过多消耗硬件资源，要能做出衡量选择。要运行差集时可以试试联集。在maya中导入不同的背景图片，可能会有不同的视觉效果。
电极丝 指导教师签字： 日期：
