3D 模型初級班:淺談 3D 模型概念、建構與解構

3D 模型初級班:淺談 3D 模型概念、建構與解構

讀者是不是經常看到政府補助的 3D 動畫遊戲設計班廣告?例如新北市職訓中心文化大學推廣教育部的課程。

有興趣參加設計班的讀者,建模(modeling)通常是初學者馬上面臨的挑戰。無論是角色動畫或是單純的創造場景、物品創造,建模都是第一步。

筆者曾在《少年 pi 的幕後功臣:Procedural Modeling》 一文中,提過用程式產生模型。但畢竟這種方法比較不直覺,面對的是一堆程式碼。如果能夠及時地看到模型並加以修改,「所見即所得」比較符合初學者的需要。

我在美國教學生的方法

筆者每年都會教「初階 3D Modeling」這門課。而且筆者還蠻受學生歡迎的(羞);想想,有一個亞洲面孔,且操著德國口音的英文(據學生反應),還開著只有亞洲人懂的玩笑的老師,學生不印象深刻都很難吧?

第一堂課,筆者總是帶著檯燈到教室。第一堂課怎能輕易放過學生?當然是要來點震撼教育阿!在點完名之後,我會說:『大家打開 MAYA 然後開始做這個檯燈吧!』頓時一片喧嘩。

當然啦,不教而戰謂之殺。筆者在讓這些新鮮人上場之前,會告知學生基本的操作,諸如旋轉視角、zoom-in/zoom-out、如何產生基本的幾何形等等。

同時筆者還會介紹學生 3D 建模中最基本的四個工具:擠出多邊形工具(poly extrusions)、分割多邊形工具(cut face tool)、裁切多邊形工具(split polygon tool)與導角(bevel)。

3D 藝術家眼中,看到的世界是一塊塊的?

建模最基本的就是解構(deconstruction)跟建構(construction)。

解構就是簡化所要製作的模型,用基本的幾何圖形來代替。比方說一根雕刻複雜、有許多裝飾的柱子,可以用一個圓柱體表示。

解構之後,再想辦法運用軟體,將簡單的幾何圖形複雜化。這就是建構。能掌握住這些,初學者就對建模有基本的掌握了。

講起來有點複雜,讀者可以先看筆者這盞檯燈:

圖一:筆者給學生的第一個作業。圖片來源:www.chinawholesalegift.com

這盞檯燈可以將結構分解為三個部分,以不同顏色表示:

圖二:紅色燈罩,銀色金屬管,綠色底盤。圖片來源:www.chinawholesalegift.com

圖三:代表檯燈各部分的幾何圖形。圖片來源:Chi-Feng(以下未特別註明者皆同)

圖四:代表檯燈各部分的幾何圖形。

這些基本的 3D 幾何形狀(primitive shapes),代表解構後的三個部分。等一下運用文章開頭所提的四種工具,便能建構出一盞 3D 檯燈了。

建模四大工具

稍微解釋一下這些工具的功用:

擠出多邊形工具(poly extrusions)

能讓幾何圖形的面,向指定方向「生」出新的多邊形。其概念有點像竹子的節。作為「基地」的竹節,有能力向指定方向長出新的竹節。例如下圖:

圖五:兩個基本的幾何圖形。

接下來,在下圖筆者將選擇方塊的一個面(face),使用擠出多邊形工具令其向上長出另一「節」。

圖六:擠出的方塊。

圖七:擠出的方塊,不僅可以控制方向,還能控制大小,圖為擠出兩次之後的結果。

圖八:選擇多數面之後可以擠出很多多邊形。

圖九:重複利用此工具可以創造出許多有趣的圖形。

分割多邊形工具(cut face tool)

像一把刀一樣,能切割幾何圖形。

這個工具基本上跟裁切多邊形工具(split polygon tool)差不多。分割多邊形工具是一刀流,像拿一把刀在多邊形的表面砍一刀。裁切多邊形工具是剪刀,可以在多邊形的表面裁減分割。

如下圖:

圖十:分割多邊形工具(cut face tool)像一刀流,每次只能揮一刀。

圖十一:一刀流砍完之後多邊形表面被切割的情形。

圖十二:裁切多邊形工具像剪刀一樣可以在表面自由的剪裁。

導角(bevel)

有點像木工用砂紙把尖銳的邊邊角角給磨平整一樣。因此在很多工業設計的產物如傢俱、文具、車輛等等,導角隨處可見。

導角不僅能夠除去尖銳不美觀的邊角,同時也能增加物品的質感,如下圖。

圖十三:導角工具可以讓圖中方塊的邊緣平整圓潤。

有更多建模與工具的細節應用,讀者可以參考筆者的影片(建議用480 p 觀看):

http://youtu.be/smHW9BLb1bM

給初學者的建議:從辦公文具開始

辦公文具諸如原子筆、鉛筆、釘書機等等,形狀不至於太複雜,同時垂手可得,是很是的初次建模目標。更好的是上班無聊時還可以盯著它們發呆,同時思考如何解構建構這些辦公用品。

這些辦公文具的模具大多是以 CAD 出模。CAD 的設計流程跟筆者在此分享的流程非常相似。

孰悉了建模過程之後,較複雜的物品也難不倒讀者了。例如下圖古董車的輪胎,雖然看似複雜,拆解開來也只是一堆簡單的圖形而已。能夠用眼睛拆開各種物體的結構,就是踏上 3D 動畫設計的第一步了。

圖十四:筆者製作的骨董車,看似複雜,其實只是一堆幾何圖形的結合。

圖十五:骨董車輪胎部分。

圖十六:輪胎拆解之後也只是一堆圓形跟矩形的組合而已。

圖片來源:HJ Media Studios

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