Автор: Peter Ratner
Метод индивидуальных полигонов
Те, кто хотят иметь абсолютный контроль над процессом создания
модели, могут предпочесть конструирование из отдельных полигонов. При
этом подходе лицо создается полигон за полигоном. Он напоминает
создание мозаики в трехмерном виртуальном пространстве. Эта техника
требует наибольших затрат времени.
Если вы не очень хорошо
знакомы с инструментом для создания отдельных полигонов, тогда вам
лучше будет начать с какой-нибудь широкой поверхности, например, со
лба. При помощи инструмента <перо> задайте прямоугольник. Пусть
ваши полигоны будут достаточно большими (рис. 7-54) и не волнуйтесь, если они не получатся планарными. Позднее их можно будет разделить на треугольные части.
 |
| Рис. 7-54. Лоб составляется из отдельных прямоугольников. Стрелками обозначены точки соединения, которые нужно сплавить |
Используя трехмерные или двумерные образцы, поместите новый
прямоугольник в нужное место рядом с предыдущим. После того как вы их
нарисовали, выберите перекрывающиеся тоски соседних полигонов и
сплавьте их (рис. 7-54). Идея состоит в том, чтобы создать одну непрерывную сеть полигонов с общими угловыми точками.
Двигаясь
вверх по лбу, создайте полигоны для темени, затылка и боков головы.
Поскольку лицо потребует большей детализации, а значит, и меньших по
размеру полигонов, оставьте его на потом.
Вместо того, чтобы
каждый раз создавать полигон с нуля, выберите три точки прилегающих
полигонов и сделайте из них треугольник. На рис. 7-55 показано, как были выбраны точки двух соседних полигонов. Затем к полученному треугольнику добавляется еще одна точка.
 |
| Рис. 7-55. У соседних полигонов выбираются угловые точки |
Эта новая точка помещается затем в нужное место (рис. 7-56).
Это сэкономит вам время, поскольку вам не придется сплавлять точки, а
также не придется перемещать более одной точки для создания полигона.
 |
| Рис. 7-56. После того, как построен треугольник, к нему добавляется еще одна точка и перемещается в нужное место |
Черты лица моделируются в последнюю очередь, поскольку требуют
наибольшей детализации. Иногда бывает лучше создать или скопировать
точки, поместить их так, чтобы они соответствовали мускулам лица, а уже
потом соединять их в полигоны (рис. 7-57). Работа с точками позволяет достигнуть высочайшего уровня контроля, особенно при создании черт лица.
 |
| Рис. 7-57. Для моделирования черт лица создаются отдельные точки, которые затем объединяются в полигоны. |
Питер Ратнер- автор книги 3-D Human Modeling and Animation. Он
создал курс компьютерной анимации в James Madison University, где и
преподает в настоящее время.
Для точного моделирования головы мы настоятельно рекомендуем сначала
загрузить несколько файлов с изображением головы в анфас и профиль.
Изображение верха головы также может оказаться полезным, но это не
столь существенно. Другим возможным подходом является использованием
готовой модели головы и "оборачивание" кривых вокруг нее. Несколько
образцов и моделей голов прилагаются на компакт-диске.
Начните
рисовать первую кривую с внутренней поверхности рта, обогните ее через
верхнюю губу, нос, лоб и череп, и завершите ее у основания шеи (рис. 7-29)
 |
| Рис. 7-29.
Первая кривая определяет профиль и центральную часть головы. Она
начинается на внутренней поверхности рта и заканчивается у основания
шеи. |
Эта кривая расположена по центру головы и определяет ее профиль.
Для создания этого контура чаще всего используется вид сбоку. Завершив
эту кривую, можно удалить лишние точки ил или добавить точек в районе
рта, носа или глаз. Эта кривая должна состоять из приблизительно от
двадцати четырех до тридцати точек. Большинство точек должно быть
сконцентрировано в районе губ, носа и рта. Поскольку вы можете создать
остальные кривые, дублируя эту, вам не придется возиться со слишком
большим количеством точек. С другой стороны, не слишком удобно в
дальнейшем вставлять дополнительные точки для создания более мелких
деталей. Большинство пакетов трехмерного, поддерживающих
<лофтинг> или <скиннинг>, предпочитают, чтобы у всех кривых
было одинаковое количество точек. Все то же самое относится и к
созданию сплайнового каркаса. Вам придется вручную выбирать точки с
нужной последовательности и создавать полигональную поверхность,
поэтому, если у каких-либо кривых будет больше точек, чем у других, то
вам будет сложно найти способ присоединить эти лишние точки.
Общее количество кривых для одной половины лица должно быть не больше тринадцати. В модели лица, показанной на рис. 7-30,
используется одиннадцать сплайнов по двадцать четыре точки каждый. Если
вам удастся свести к минимуму число точек и кривых, то вам будет
гораздо проще анимировать лицо в дальнейшем. К тому же, поверхности,
заданные меньшим количеством точек и кривых, получаются глаже.
 |
| Рис. 7-30. Кривые, определяющие черты лица, обычно следуют направлению мускулов |
Если вы планируете использовать копии первоначальных кривых,
дублируйте первую кривую. Вместо того, чтобы отодвигать целиком новую
кривую от первоначальной, лучше выбрать отдельные точки. Их надо
переместить параллельно первой кривой. Скопируйте вторую кривую, чтобы
продолжить формировать контур лица и черепа. Если ваш пакет
поддерживает слои, тогда вам будет проще поместить копию первой кривой
в новый слой, сделать предыдущий слой с исходной кривой видимым и после
этого начать передвигать точки второго сплайна. Закончив вторую кривую
можно перенести ее обратно в первый слой. Глядя на рис. 7- 30 вы сможете понять, как разместятся остальные кривые и точки.
Если
вы моделируете с использованием образца, включите предварительный
просмотр каркаса, чтобы подогнать отдельные точки. Повращайте каркас,
чтобы интересующая вас точка оказалась напротив соответствующей точки
образца. Это позволит вам понять, как соотносятся ваши точки с кривыми
сетки.
Имейте в виду, что сейчас вам нужно изготовить лишь общие
контуры модели, а детали вроде областей в районе носа и ноздрей, можно
оставить на потом. Вы сможете в дальнейшем разделить полигоны на
меньшие фрагменты, чтобы достигнуть нужной степени детализации.
Удостоверьтесь
в том, чтобы кривые легли равномерно. Выбирайте точки на кривых в
нужном порядке и создавайте кривые, соединяющие их. На рис. 7-31 показано, как это можно сделать. Сгладьте все острые углы.
 |
| Рис. 7-31 Сплайны
соединяются путем выбора точек на разных кривых и создания соединяющих
кривых. Таким образом, создается сплайновый каркас. |
Под конец вы заметите, что очередные кривые становятся все короче,
поскольку им надо охватывать все меньший объем. Из-за этого на участках
небольшой длины ск5акпливается большое количество точек, а слишком
близко расположенные точки делают поверхность неровной. Такого рода
проблемы могут возникнуть в районе щек, рта и подбородка. Хотя
исправлять отдельные точки может показаться утомительным занятием, в
конечном счете, это сэкономит вам время.
Изготовив все кривые для половины лица, создайте каркас (рис. 7-31).
Обратите внимание на то, чтобы выбирать точки в нужном порядке при
создании соединительных кривых. В результате у вас должно получиться
нечто подобное тому, что изображено на (рис. 7-32). После этого
вам следует подогнать положение точек каркаса, чтобы разгладить
неровности. Сравните ваш сплайновый каркас с образцом.
 |
| Рис. 7-32. Готовый сплайновый каркас. Обратите внимание на то, как поперечные секции повторяют направление мускулов. |
Теперь, когда вы довольны своим каркасом, пора покрыть его полигональной сеткой (рис. 7-33).
 |
| Рис. 7-33. Теперь каркас превращен в сплошную полигональную модель. |
Для этой цели у продуктов типа Lightwave 3D имеется plug-in Auto
Patcher. Уровень разбиения должен быть небольшим, чтобы можно было
редактировать части, не беспокоясь о слишком большом количестве
деталей. Если вы зададите уровень разбиения единицу, то у вас получится
базовая форма. При более высоком уровне разбиения вам будет сложно
редактировать модель из-за слишком большого количества мелких
полигонов. Гораздо проще увеличить в дальнейшем уровень разбиения, чем
вернуться к более простой форме.
Сделайте предварительный
просмотр модели с тенями. Это облегчит исправление проблемных мест.
Начиная с этого момента, вы не трогаете больше сплайнового каркаса, но
начинаете работать непосредственно с полигональной сеткой. Вы можете
добавлять новые точки и дробить полигоны для создания детальных моделей
ноздрей, губ и так далее. Будет разумно с вашей стороны хранить
сплайновый каркас отдельно от полигональной модели. В будущем можно
будет использовать его как основу для моделей других лиц.
Создание области глаз
Поскольку первоначально кривые идут изо рта, они имеют неподходящее
направления для моделирования век. Чтобы линии следовали направлению
Orbicularis Oculi, - мускула, обрамляющего область глаза, целесообразно
прорезать для глаз отверстия и моделировать веки отдельно, а затем
приварить их к краям глазницы.
На рис. 7-34 показана та
область вокруг глаз, которую следует промоделировать. Это можно сделать
при помощи сплайнового каркаса, или просто путем задания точек, лежащих
на концентрических окружностях и определяющих набор полигонов. Добавьте
еще один ряд точек, чтобы обозначить толщину века и промоделировать
переход к глазному яблоку.
 |
| Рис. 7-34. Области в районе глазных яблок моделируются отдельно |
Следующим шагом будет прорезание отверстий для глазниц. Выберите точки по периметру модели века (рис. 7-35).
 |
| Рис. 7-35. Точки, лежащие по периметру модели века, вырезаются и копируются |
Скопируйте их в другой слой. Выберите эти точки и создайте из них
полигон. Сделайте модель века, лежащую в более нижнем слое, видимой, и
немного увеличьте полигон, как показано на рис. 7-36.
 |
| Рис. 7-36. После копирования точек в другой слой, их превращают в полигон, который затем увеличивают |
Сделайте сетку головы видимой в верхнем слое и спрячьте все
полигоны, за исключением тех, которые лежат вокруг глазницы. Сделайте
контур глазницы видимым в нижележащем уровне (рис. 7-37) и примените операцию 2D drilling, чтобы прорезать отверстие для глазницы.
 |
| Рис. 7-37 Высверлите, а затем вырежьте контур глазницы |
Высверлив отверстие для глазницы, сплавьте все лишние точки в
окрестности отверстия. Поместите модель века в слой, содержащий голову (рис. 7-38).
 |
| Рис. 7-38. Вырезав отверстие для глазницы, поместите в слой, содержащий каркас лица, модель века |
Выберите точки по периметру века и край отверстия глазницы.
Соедините эти объекты полигонами так, чтобы веко стало частью каркаса
лица (рис. 7-39). Соедините между собой или сплавьте лишние точки и оставьте только треугольники и четырехугольники.
 |
| Рис. 7-39. Складка на верхнем веке делается путем расщепления полигонов дополнительными точками |
На рис. 7-39 показано, как моделировать складку на веке. Эта
часть модели очень важна для создания характера персонажа. Вставьте
точки по овальному контуру, выберите их, и расщепите полигоны. После
того, как вы сделали на веке несколько полуовальных линий, вы можете
создавать складки, передвигая их вверх-вниз. Для этого достаточно трех
или четырех наборов полуовальных линий.
Следующим шагом станет моделирование глазного яблока.
Создание глазного яблока
Глазное яблоко представляет собой обычный шар или сферу. Поверхность
радужки инвертируется, чтобы изобразить вогнутую поверхность на фоне
белого глазного яблока (рис. 7- 40).
 |
| Рис. 7-40. Вогнутость радужки создает иллюзию глубины |
Зрачок- это просто отверстие в середине радужки. Зрачок выглядит
черным, поскольку в черный цвет окрашена внутренняя поверхность
глазного яблока. Вы можете выбрать фрагмент внутренней стороны глазного
яблока и вывернуть наизнанку, дать ему имя и закрасить в черный.
Сделайте для глазного яблока прозрачную оболочку (рис. 7-41).
 |
| Рис. 7-41. Прозрачная оболочка придает глазу глянцевитый, влажный вид. |
Требуется также промоделировать глазницу. Выбрав точки на
внутренней стороне века, скопируйте их в другой слой, а затем,
превратив их в полигон, можно перейти к выпрессовыванию и изменению
формы глазницы, или добавить полигонов к увеличенной копии глазного
яблока (рис. 7-42).
 |
| Рис. 7-42. Глазница имеет те же точки, что и внутренняя сторона века. Она немного больше глазного яблока. |
Может быть добавлена еще одна незначительная деталь- розовая
плёночка в углу глаза. Ее можно промоделировать при помощи сплюснутой
полусферы. Если вы хотите изобразить немного жидкости в нижней части
глаза, тогда изготовьте ее модель и прикрепите ее к внутренней стороне
века (рис. 7-43).
 |
| Рис. 7-43. Жидкость в глазу можно изобразить при помощи вытянутого объекта вдоль нижнего века |
При искусном использовании теней и текстур, можно создать вполне
реалистичную модель глаза. Не забудьте назначить прозрачной оболочке
глаза высокий уровень отражения и блеска. Жидкость в глазу может иметь
70% прозрачность и фрактальную бугорчатую поверхность. Радужную
оболочку можно покрыть реальной текстурой, например, взятой с
прилагающегося компакт-диска. На рис. 7-44 показан пример завершенной модели глаза.
 |
| Рис. 7-44. Завершенная модель глаза |
Автор: Peter Ratner
Метод штамповки (Extrude Method )
При использовании метода штамповки лицо делится на вертикальные
сегменты. Голова конструируется по секциям. По сравнению с другими
методами, которые требуют, чтобы голова составлялась из отдельных точек
или полигонов, он значительно быстрее. Эта техника также гораздо
аккуратнее и не так бессистемна, как моделирование головы на основе
куба или сферы путем перемещения точек.
Для начала,
воспользуйтесь каким-нибудь двумерным или трехмерным образцом, поместив
его в другой слой. Поскольку всегда лучше моделировать в реальном
масштабе, задайте размер образца 8.7 дюймов или 22 сантиметра от темени
до кончика подбородка.
В боковой проекции постройте серию точек, чтобы обозначить контуры лица (рис. 7-45).
 |
| Рис. 7-45. Набор точек задает контуры лица |
Выберите эти точки в нужном порядке и создайте из них полигон (рис. 7-46).
 |
| Рис. 7-46. Точки, задающие профиль, соединены кривой |
Выберите этот полигон и вдавите (extrude) его на глубину, равную приблизительно половине ширины носа (рис. 7-47). Эта величина составит около 0.26 дюймов или 6.6 мм.
 |
| Рис. 7-47. Штамповка первого полигона |
Выберите точки вдоль отштампованного профиля и перетащите их
вовнутрь так, чтобы они повторяли контуры лица. В зависимости от того,
в каком направлении вы произвели штамповку, вы изменяете форму лица и
черепа для контура, лежащего левее или правее исходного профиля (рис. 7-48).
 |
| Рис. 7-48. Отштампованная форма на фоне затененного образца. Для формирования второго профиля точки были сдвинуты вовнутрь. |
Выберите полигон, соответствующий внутренней части профиля. Вдавите его примерно на то же расстояние, что и предыдущий.
Выберите точки вдоль только что появившегося профиля и придайте им форму, соответствующую следующему разрезу (рис. 7-49). Таким образом, у вас получился третий профиль.
 |
| Рис. 7-49. Точки вдоль второй штамповки перемещаются так, чтобы соответствовать внутренним контурам лица |
Дальше продолжайте в том же духе (рис. 7-50). Закончив
создание глаз, носа и губ можно увеличить шаг штамповки, поскольку для
этих частей головы требуется меньшая детализация. Не суетитесь по
мелочам, сейчас вам надо задать лишь общие черты. Позднее вы сможете
вернуться к этому и поработать с веками, ноздрями и т.д.
 |
| Рис. 7-50. После каждой очередной штамповки переместите точки так, чтобы создать новый контур |
Приближаясь к краю лица и попадая в район ушей, вы заметите, что
полигоны сжались. Одно и то же число кривых разместилось на меньшей
площади, поэтому они уменьшились в масштабе. Теперь вы можете слить
некоторые из этих небольших полигонов. Объединив их, можно удалить
лишние точки. Те же прямоугольники, которые вследствие перемещения
точек сильно растянулись, нужно, напротив, разделить на белее мелкие
части.
Когда вы придете к чему-то похожему на рис. 7-51,
удалите большие профильные полигоны, так как они вам больше не
понадобятся Задайте автоматическое слияние для всех точек. Тогда все
точки, расположенные в одном и том же месте, сплавятся, и лицо
превратится в целостную сетку полигонов.
 |
| Рис. 7-51. Отверстие сбоку головы (закрашено белым) будет разбито на более мелкие полигоны |
Теперь можно соединить все точки, лежащие по периметру отверстия в районе уха (то, что закрашено белым на рис. 7-51).
Теперь, когда точки соединены, на этом месте появился большой полигон.
Разбейте его на более мелкие части и передвиньте точки, чтобы завершить
эту половину лица (рис. 7-52).
 |
| Рис. 7-52. После того, как отверстие заделано и разбито на более мелкие полигоны, точки сдвигаются для придания голове завершенной формы. |
Дальше доделываются детали в районе глаз, носа, губ и т. д.
Поверхности присваивается имя, а затем к ней применяется алгоритм
сглаживания (рис. 7-53). Затем вам будет показано, как
моделируется ухо. Если вы хотите увидеть окончательный вариант головы,
удвойте и отразите сделанную половину лица, а затем соедините обе
половины.
 |
| Рис. 7-53. Окончательный вид головы после применения алгоритма сглаживания. Уши будут добавлены позже |
Автор: Peter Ratner
Метод индивидуальных полигонов
Те, кто хотят иметь абсолютный контроль над процессом создания
модели, могут предпочесть конструирование из отдельных полигонов. При
этом подходе лицо создается полигон за полигоном. Он напоминает
создание мозаики в трехмерном виртуальном пространстве. Эта техника
требует наибольших затрат времени.
Если вы не очень хорошо
знакомы с инструментом для создания отдельных полигонов, тогда вам
лучше будет начать с какой-нибудь широкой поверхности, например, со
лба. При помощи инструмента <перо> задайте прямоугольник. Пусть
ваши полигоны будут достаточно большими (рис. 7-54) и не волнуйтесь, если они не получатся планарными. Позднее их можно будет разделить на треугольные части.
|
| Рис. 7-54. Лоб составляется из отдельных прямоугольников. Стрелками обозначены точки соединения, которые нужно сплавить |
Используя трехмерные или двумерные образцы, поместите новый
прямоугольник в нужное место рядом с предыдущим. После того как вы их
нарисовали, выберите перекрывающиеся тоски соседних полигонов и
сплавьте их (рис. 7-54). Идея состоит в том, чтобы создать одну непрерывную сеть полигонов с общими угловыми точками.
Двигаясь
вверх по лбу, создайте полигоны для темени, затылка и боков головы.
Поскольку лицо потребует большей детализации, а значит, и меньших по
размеру полигонов, оставьте его на потом.
Вместо того, чтобы
каждый раз создавать полигон с нуля, выберите три точки прилегающих
полигонов и сделайте из них треугольник. На рис. 7-55 показано, как были выбраны точки двух соседних полигонов. Затем к полученному треугольнику добавляется еще одна точка.
|
| Рис. 7-55. У соседних полигонов выбираются угловые точки |
Эта новая точка помещается затем в нужное место (рис. 7-56).
Это сэкономит вам время, поскольку вам не придется сплавлять точки, а
также не придется перемещать более одной точки для создания полигона.
|
| Рис. 7-56. После того, как построен треугольник, к нему добавляется еще одна точка и перемещается в нужное место |
Черты лица моделируются в последнюю очередь, поскольку требуют
наибольшей детализации. Иногда бывает лучше создать или скопировать
точки, поместить их так, чтобы они соответствовали мускулам лица, а уже
потом соединять их в полигоны (рис. 7-57). Работа с точками позволяет достигнуть высочайшего уровня контроля, особенно при создании черт лица.
|
| Рис. 7-57. Для моделирования черт лица создаются отдельные точки, которые затем объединяются в полигоны. |
Питер Ратнер- автор книги 3-D Human Modeling and Animation. Он
создал курс компьютерной анимации в James Madison University, где и
преподает в настоящее время.
Источник: http://render.ru/books/show_book.php?book_id=36&start=5 |
