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游戏开发的3D建模技术都有哪些?一文帮你理解

3D建模技术效果展示,全身盔甲武装到头部戴有面罩的战士,展示展示的三个角度和白模效果 

3D建模是一个相当复杂且成本较高的过程,几乎没有任何游戏能够在没有它的情况下制作完成。艺术家们拥有多种工具来展现他们对世界的视觉构想。我们准备揭示一些常用的显著技术,这些技术定期被应用于游戏开发中。

基于图像的建模

基于真实图像的建模技术展示,图中展示使用照片进行三维重建的过程,包括原始照片、点云生成、视图定位和三维模型构建。

这是一种相对简单的方法,可以将二维图像转换为三维对象。该方法利用一种特殊算法,允许将高度详细的图片转化为复杂的3D资产。然而,为了使对象看起来完整,图像需要从多个角度拍摄。

该技术成本较低,如果预算不允许进行大规模且长期的手动3D对象制作过程,它能发挥重要作用。

数字雕塑

基于Zbrush的数字雕刻技术制作的龙模型,龙的头颈向上伸展,张开大口露出利齿,伸出长舌,双目圆睁,头顶生有两支弯曲尖角,颈部覆盖着鳞片,脊背突起尖刺。

这是一种相对较新的技术,但在创建照片级真实感资产时首当其冲。该方法基本上模拟了物理雕塑的创作过程,但使用了一系列数字工具。各种软件产品(如Blender、ZBrush)帮助以非常逼真的方式影响对象,就像它们是由粘土制成的,允许在包含数百万多边形的基于网格的几何体中创建资产。

3D扫描

基于真人的3D扫描建模技术,图中一名男子正在被扫描面部,用于创建3D打印的自定义角色形象

这是接近建模过程的一种非传统方式。通常,它需要一个特殊的三维扫描仪,从多个角度收集数据,从而构建3D模型。这种方法在描绘英雄的面部表情方面表现出色,因为它能够创建非常精确的多边形或NURBS网格。然而,当处理光泽、镜面反射或透明物体时,这种技术可能会遇到困难。

NURBS

基于非均匀有理B样条(NURBS)的建模技术创建的怪物模型,上图为线框模型渲染,下图为最终渲染图。

非均匀有理B样条(NURBS)是一种相对古老的数学模型,当建模师需要以简单的方式创建表面时经常使用。NURBS网格不依赖于常见的建模特性(如边),而是依靠3D艺术家使用特殊控制点拉曲线来生成表面。表面由控制点之间的拉伸和所选曲线的度数决定。

这种方法是绘制三维放射状对象的快速有效解决方案,因为艺术家只需精确放置轮廓;同时,软件完成其余工作。

程序化建模

基于程序化建模的效果展示多组白色的几何镂空雕塑模型,形状各异

这种方法主要依赖于艺术家可以操作的软件能力。这种类型的建模可以使艺术家仅通过选择特定类型地貌和环境就能创建整个游戏场景,极大地减少了艺术家所需的能力和时间消耗。像Vue、Bryce和Terragen这样的环境建模软件包提供了几乎无限的预设对象库,如草地、建筑、树木和动物。此外,它还允许选择海拔范围、坠落密度和地形距离等参数。

特殊工具如SpeedTree还提供了通过递归资产生成大量独特的树木和灌木细节的选项,使每个对象在整个场景中看起来都是独一无二的。

Box+细分建模

基于Box+细分的建模技术,展示了男性头部的建模过程,从最初的Box几何体到最后的完成品全部过程。这是一种依赖于初始对象,通过艺术家的操作来重塑,赋予其适当形状和大小的技术。该方法相当简单且学习速度快,但它确实缺乏创建资产的高细节。这就是为什么细分是平滑和增加最终产品细节的常用方法。初始的低多边形网格被划分为多个细分,以便通过增加更多多边形数量来进一步细化它们。这个过程不断重复,直到对象能够表现出期望的外观。

轮廓线建模

基于角色肌肉轮廓线建模技术,三维动画女性角色的头部模型,视窗下的渲染,并展示了角色面部布线的拓扑结构。

轮廓线建模是另一种多边形方式来创建3D资产。它基于创建一个初始轮廓,然后加载单独的循环来填充或桥接模型内部不同特征之间的空隙。当建模人类面部时,这种方法非常有用,因为从内部绘制眼窝轮廓并填充特征比从多边形对象创建更方便。它还允许建立一个庞大的部件库,如眼睛、耳朵、嘴唇等。

如今,根据开发者的需求,会使用一系列不同的建模方法。选择主要基于出版商拥有的时间和金钱量。因此,如果有足够的预算并且预计开发周期较长,可以邀请好莱坞明星穿着动作捕捉装备来表演壮观的场景。然而,如果上述两个因素都稀缺,基于图像的建模等方法可以大有裨益。更传统的程序化、箱形/细分、轮廓线建模或NURBS网格技术普遍适用,并且可以在大多数游戏开发过程中使用。

为了在任何与3D图形相关的产品上取得成功,您需要由可靠的3D建模公司构建的高质量资产。无论复杂性、风格和形式如何,3D-Ace都准备好为您提供任何三维艺术品,这些艺术品无疑会突出您产品的优势。

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