《ZBrush游戲角色設計》通過大量的經(jīng)典實例,全面介紹ZBrush4.0的基本功能和高級應用,詳細介紹ZBrush4.0的基本知識以及各種命令參數(shù)的功能和應用、ZBrush建模雕刻技術(shù)以及ZSphere建模雕刻與設計、ZBrush雕刻巨匠的工作流程、人體模型的拓撲及衣服的制作與雕刻,*后通過卡通、怪物、人模型、動物模型和次世代游戲角色等制作案例分析,詳細介紹ZBrush和其他相關(guān)軟件結(jié)合制作完美模型效果的流程和方法。
從零基礎(chǔ)開始,由淺入深,手把手教學生掌握ZBrush設計、雕刻以及制作的全過程,并根據(jù)ZBrush次世代游戲角色制作的整套流程要求,從目前業(yè)界游戲美術(shù)制作的技術(shù)發(fā)展、游戲公司的美術(shù)制作規(guī)范等實際需求出發(fā),講解模型與貼圖的相關(guān)知識,幫助讀者學習游戲角色、生物、道具、場景建模以及相關(guān)貼圖的制作等高級技能,提升制作效率和作品質(zhì)量。
ZBrush是一個強有力的數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)造工具,它是按照世界領(lǐng)先的特效工作室和全世界范圍內(nèi)游戲設計者的需要,介于傳統(tǒng)和數(shù)字創(chuàng)作之間的結(jié)合方式開發(fā)成功的,提供了極其優(yōu)秀的功能,可以極大地增強創(chuàng)造力; ZBrush是傳統(tǒng)工具和創(chuàng)新工具的完美組合,能創(chuàng)造復雜、高品質(zhì)的圖形,快速有效地表達自我,這些功能已在CG影片的數(shù)字建模方面被廣泛運用。
使用ZBrush強大高效的筆刷繪畫工具,不管是進行雕塑建模還是紋理制作,都能讓藝術(shù)設計師創(chuàng)作出震撼人心的作品; ZBrush是一款思路獨特的三維軟件,不像3ds Max或Maya有那么明顯的點、邊、面、體的3D概念,更像是Maya的Paint Effects畫筆特效,不過ZBrush筆刷工具比Maya的Paint Effects更強大,兼有2D軟件的簡易操作性和3D軟件強大的功能。
1. ZBrush軟件的特點
ZBrush具有獨特的Pixol技術(shù),能夠?qū)崟r應用筆觸2D和3D的效果來繪制紋理圖像,還擁有強大的3D雕塑建模工具以及能夠?qū)D像和模型進行實時渲染著色的強勁引擎。Pixol是ZBrush所獨有的概念,ZBrush的Pixol技術(shù)可以使用任何顏色、材質(zhì)、紋理和深度筆刷在對象上直接繪制,并且還可以利用它來制作3D模型上的細節(jié)。由于Pixol可以保留大部分3D屬性(除了不能改變位置),因此在它上面繪制筆刷就像是直接在3D模型上繪制紋理,可以說Pixol技術(shù)真正地實現(xiàn)了2D與3D的結(jié)合,而且它的操作簡單又直觀。
2. ZBrush的功能模塊
1) 建模模塊
ZBrush可以說是一個雕刻軟件,操作非常接近于傳統(tǒng)美術(shù)創(chuàng)作,沒有其他3D軟件的技術(shù)障礙; 雕塑家和畫家使用它更是得心應手,可隨時對其修改和添加細節(jié),制作令人驚訝的復雜模型,并可將模型細節(jié)轉(zhuǎn)化為置換貼圖,短時間內(nèi)極大增強模型質(zhì)量。部分同類軟件也具備簡單的雕刻功能,但無法與ZBrush相比,當ZBrush 2.5版本發(fā)布后,可以實時雕刻多邊形的面達到2000萬個,這無疑是CG領(lǐng)域一個突破性的發(fā)展,而且其新版本的建模功能對多邊形處理非常強大,制作流程更高效、更完善。
(1) 基本3D物體建模: 具有全部14種基本的形體和擴展類形體,每一個形體都具備相應的初始參數(shù)調(diào)節(jié),配合遮罩(Masking)調(diào)控板、變形操作器(Deformation)調(diào)控板和變化目標(MorphTarget)調(diào)控板,可以對基本的3D物體進行變形操作,從而使建模制作更高效,同時可以對變形后的形體進行雕刻,利用ZBrush的軸向工具來實現(xiàn)對稱操作,通過雕刻工具強度和銳度的調(diào)節(jié),使模型制作得到最大限度的控制。
(2) ZSpheres建模: ZSpheres是ZBrush獨有的超級建模工具,提供了一種新型的建模方法,不必像其他軟件那樣在點、線、面之間“疲于奔命”,ZSpheres可以通過相互鏈接的球體建立一種鏈狀的骨架結(jié)構(gòu),然后移動各個肢節(jié)來調(diào)整模型的姿勢,最終對ZBrush制作的模型進行蒙皮操作,創(chuàng)建出真實的多邊形網(wǎng)格模型。
在制作過程中,設計師可以隨時使用快捷鍵切換到多邊形網(wǎng)格狀態(tài)進行預覽,通過提供的修改器來調(diào)整網(wǎng)格的生成狀態(tài)、密度,設置局部細分和ZBrush的方向等,進而實現(xiàn)高效互動的建模雕刻與制作。
ZSpheres建模適用于任何物體,對于多肢節(jié)的生物、人物、動物、樹木、機械都可以制作出令人滿意的效果。ZBrush增強了模型的骨骼工具,對于任何輸入的模型或自身生成的物體都可以設置骨架,然后調(diào)節(jié)它們的動作,而不需要保留ZSpheres模型。
2) 輸入輸出模塊
(1) 2D(圖像)輸入輸出: Photoshop (.psd)、Bitmap(.bmp)、Macintosh PICT、TIF和JPEG(只能輸出)。ZBrush支持TIF圖像格式,可以用來處理高質(zhì)量的Alpha和Displacement Maps。
在新版本ZBrush中可以導出8位、16位、32位和64位的灰度級圖片或者RGB Maps,另外,ZBrush與任一可以編輯PSD文件的圖像編輯軟件連接起來,就可聯(lián)合ZBrush與圖像編輯軟件的優(yōu)點,為制作材質(zhì)或ZBrush設計提供更強大的功能。
(2) 3D(模型)輸入輸出: OBJ (帶有幾何形和紋理)、DXF (只有幾何形)、ZTL (ZBrush自身的模型格式,包含所有數(shù)據(jù)和記錄)。ZBrush自身的格式包括ZBR(ZBrush的文檔,包含畫布深度信息)、*.ZTL(ZBrush的工具)、*.ZLI(ZBrush的燈光)、*.ZMT(ZBrush的材質(zhì))等。
3) 繪畫模塊
(1) 獨特的Pixol渲染技術(shù): ZBrush獨創(chuàng)的Pixol概念不同于平面的圖像技術(shù),Pixol不單具有圖像的位置和色彩信息,還具有高度、材質(zhì)、方向?qū)傩,在繪制過程相互作用,使圖案的融合更自然生動。
(2) 傳統(tǒng)的2D繪畫工具: 熟悉2D繪制軟件就會對ZBrush的大部分繪圖工具都似曾相識,很快就能掌握和使用。Pixol技術(shù)賦予了這些傳統(tǒng)工具新的生命力,可以用多種樣式的筆觸進行繪制,同時能夠改變色相、明度、飽和度,修改陰影和亮度區(qū)域; 每種繪圖工具都有獨立的修改器,調(diào)節(jié)它們能得到更多的效果。
(3) 獨特的2.5D工具: ZBrush對2.5D繪圖工具進行了完美的組合,模糊了2D繪圖與3D建模之間的界限。
(4) Alpha調(diào)節(jié)變化: 除了軟件內(nèi)置的Alpha,還可以自定義Alpha形狀,然后把它作為常用筆刷來調(diào)用。每個繪圖工具都受灰度Alpha形狀的影響,它控制了筆刷的動作方式,標準的Alpha形狀可以讓筆刷產(chǎn)生柔和或銳利的邊緣,用于制作凹凸、裂縫等效果。在ZBrush中,Alpha使用非常靈活,可以轉(zhuǎn)換模板、紋理貼圖或作為Mask等。
(5) 多種類型的Stroke(筆觸): 可以按照多種方式來應用筆刷的筆觸,包括Dots(點)、DragRect(拖拉)、Freehand(隨手畫)、Straightlines(直線)等。這些筆觸類型是根據(jù)ZBrush獨特的2.5D筆刷設計的。
(6) Stencils(模板)系統(tǒng): 模板是一個灰度圖像,它可以用不同的強度來遮罩(Mask)所有繪制和建模制作,另外還可以把任何Alpha圖像作為一個模板來使用。
(7) 無縫紋理: ZBrush具有一個獨特的畫布卷動功能,可以把從畫布的一邊到另一邊的任何元素包裹起來,并且能夠為無縫紋理創(chuàng)建快照,紋理每次都將按照這種方式來平鋪,同時也可以利用數(shù)值滑條對畫布的定位和平鋪尺寸進行更精確的控制。
(8) 展開紋理: 在畫布上展開一張紋理貼圖,對其進行修飾,完成后使用Texture控制組的Grab Doc功能捕獲它,再次載入Texture面板并應用到模型上,繼續(xù)對貼圖進行繪制。使用ZBrush的材質(zhì)修改器可以把材質(zhì)屬性插入紋理中,當需要輸出到其他程序中時,可以選擇需要的材質(zhì)屬性將它“烘陪”到紋理中(確保它與周圍環(huán)境相符合)。
(9) 在物體上直接繪制紋理: ZBrush可以使用所有2D、2.5D和3D工具來繪制紋理,無須擔心紋理貼圖產(chǎn)生扭曲或接縫問題。ProjectionMaster可以單獨使用顏色或材質(zhì)或二者同時使用來繪制紋理。
4) Displacement貼圖和Normal貼圖
ZBrush的Dislacement貼圖和Normal貼圖已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)了,能在相對短的時間內(nèi)取得最佳的效果,從而大大降低制作成本。這兩種貼圖可以在制作后輸出到動畫制作軟件或游戲引擎上,然后將低精度的模型計算成高精度的品質(zhì)。
雖然ZBrush可以在它的操作環(huán)境下直接呈現(xiàn)極高精度的模型,但是其他軟件不一定能支持這么多模型面數(shù),因此ZBrush提供的Displacement和Normal Map輸出功能就變得很有用。ZBrush可將Bump Map轉(zhuǎn)換為Normal Map,使操作更為簡潔、迅速和直接。
ZBrush新版本對其強大的Normal Map生成功能進行了擴展,Displaement Map也可以直接轉(zhuǎn)換成模型,以便制作更精細的模型,并且在模型上編輯精度更高的細節(jié),最后這個超高精度的模型又可以轉(zhuǎn)換成Displacement Map使用。
5) 智能化的AUV和GUV技術(shù)
Pixologic團隊開發(fā)了自動的UV系統(tǒng),通過智能化的AUV和GUV技術(shù),讓用戶從費神的UV處理中真正解放出來,只需單擊AUV或GUV按鈕,軟件將自動計算UV,之后就可以放心地在模型上建立貼圖并繪制紋理了; 如果有UV接縫的問題,調(diào)整工作也是非常簡單。有一點遺憾是這種在ZBrush中生成的UV并不具備良好的可識別性,貼圖也不具備可編輯性,不過ZBrush認可所有軟件生成的UV。
6) 支持高屏幕分辨率
ZBrush現(xiàn)在可以在1024×768像素、1280×1024像素、1600×1200像素或更高的分辨率下工作,更接近數(shù)字藝術(shù)家的個性。
7) ZScript技術(shù)它具備如下3種功能。
(1) ZScript可以自動記錄ZBrush的工作過程,并可以保存為一個文件,這個文件可以在以后載入,通過設置播放就可以觀看和學習交流。
(2) 在這個ZScript中可以插入提示,并且通過編寫一些代碼,還可以在界面上增加一些交互式按鈕。
(3) 使用ZScript技術(shù)能編寫新的功能模塊,增強軟件的工作效率; 建模適用于任何物體,對于多肢節(jié)的生物、樹木、機械都可以制作出滿意的效果,并可分享到Blog、BBS或個人站點,復制預覽分為普通尺寸(450×500pix)和較大尺寸(630×500pix)等。
本書由張金釗、張金鏑編著,合作編寫企業(yè)是精英圖景有限公司,合作企業(yè)經(jīng)理是吳衛(wèi)。
“知而獲智,智達高遠”,探索和開發(fā)才可獲得未知領(lǐng)域知識,凝聚智慧、高瞻遠矚才能有所突破和創(chuàng)新!爸R改變命運,教育成就未來”,只有不斷探索、學習和開發(fā)未知領(lǐng)域,才能有所突破和創(chuàng)新,為人類的進步做出應有的貢獻。“知識是有限的,而想象力是無限的”,在發(fā)散思維的驅(qū)動下,想象力才可在浩瀚的宇宙空間中馳騁翱翔。希望廣大讀者在3D虛擬仿真游戲角色設計中充分發(fā)揮自己的想象力,實現(xiàn)自己的全部夢想。
由于時間倉促,水平有限,書中的缺點和不足在所難免,敬請讀者把對本書的意見和建議告訴我們。
作者2015年10月
第1章走進ZBrush藝術(shù)殿堂
1.1ZBrush簡介
1.1.1ZBrush概況
1.1.2ZBrush發(fā)展歷程
1.1.3ZBrush應用領(lǐng)域
1.1.4數(shù)字雕塑軟件比較
1.2ZBrLtsh次世代雕塑專家
1.2.1ZBrush次世代游戲雕塑專家
1.2.2ZBrush3.x特性及新功能
1.2.3ZBrush4.x特性和新功能
1.3ZBrush集成開發(fā)環(huán)境
1.3.1ZBrush硬件配置環(huán)境
1.3.2ZBrush集成開發(fā)環(huán)境
第2章ZBrush4.0數(shù)字雕刻軟件介紹
2.1ZBrush集成開發(fā)環(huán)境界面
2.1.1標題欄
2.1.2菜單欄及提示欄
2.1.3常用工具欄
2.1.4常用調(diào)控板拾取
2.1.5工具箱
2.1.6視圖導航與編輯模式
2.1.7LightBox
2.1.8ZScript功能
2.2Preferences菜單
2.3自定義ZBrush工作界面
2.4ZBrush基本操作
2.4.1文件處理
2.4.2模型導人
2.4.3基本視圖處理
2.5雕刻繪制
2.5.1Draw功能
2.5.2Color菜單
2.5.3Transform功能
2.5.4Macro操作
2.5.5ZBrush雕刻案例分析
第3章ZBrush功能菜單
3.1Alpha菜單
3.2Brush菜單
3.2.1Brush功能屬性
3.2.2常用Brush功能
3.2.3Brush應用案例分析
3.3Color菜單
3.4Document菜單
3.5Draw菜單
3.6Edit菜單
3.7File菜單
3.8Layer菜單
3.9Light菜單
3.10Macro菜單
3.11Marker菜單
3.12Material菜單
3.13Movie菜單
3.14Picker菜單
3.15Preferences菜單
3.16Render菜單
3.17Stencil菜單
3.18Stroke菜單
3.19Texture菜單
3.20Tool菜單
3.21Transform菜單
3.22Zoom菜單
3.23Zplugin菜單
3.24Zscript菜單
第4章ZBrush常用工具
4.1Tool工具箱
4.1.1Tool編輯命令
4.1.23D造型設計
4.1.33D建模組件
4.2筆刷工具
4.2.1標準筆刷
4.2.22.5D筆刷
4.3筆刷控制
4.4Alpha建模功能
4.5Stencil功能
4.63D模型轉(zhuǎn)換接口
第5章ZBrush建模雕刻技術(shù)
5.1ZBrLlsh建模雕刻設計
5.1.1Subl7001層模型設計
5.1.2SubTool層模型案例分析
5.2陰影盒建模設計
5.2.1陰影盒建模設計功能簡述
5.2.2陰影盒建模案例分析
5.33D物體提取建模設計
5.3.13D物體提取建模設計功能簡述
5.3.23D物體提取建模案例分析
5.43D圖層設計
5.4.13D圖層設計功能簡述
5.4.23D圖層案例分析
5.53D幾何體設計
5.5.13D幾何體設計功能簡述
5.5.23D幾何體案例分析
5.63D表面紋理雕刻設計
5.6.13D表面紋理雕刻設計功能簡述
5.6.23D表面紋理雕刻案例分析
5.73D模型變形設計
5.7.13D模型變形設計功能簡述
5.7.23D模型變形案例分析
5.83D蒙版設計
5.8.13D蒙版設計功能簡述
5.8.23D蒙版案例分析
5.93D模型局部顯示設計
5.9.13D模型局部顯示設計功能簡述
5.9.23D模型局部顯示案例分析
5.103D模型分組設計
5.10.13D模型分組設計功能簡述
5.10.23D模型分組案例分析
5.11頂點著色設計
5.11.1頂點著色設計功能簡述
5.11.2頂點著色案例分析
5.12投影變形設計
5.12.1投影變形設計功能簡述
5.12.2投影變形案例分析
5.13UVMap設計
5.13.1UVMap設計功能簡述
5.13.2UVMap案例分析
5.14拓撲結(jié)構(gòu)
5.153D造型投影設計
5.15.13D造型投影設計功能簡述
5.15.23D造型投影案例分析
第6章Z球設計
6.1Z球基礎(chǔ)知識
6.1.1Z球的含義
6.1.2Z球設計簡述
6.1.3z球模型蒙皮
6.2Z球的設計
6.2.1Z球的基本操作
6.2.2Z球設計常用技術(shù)
6.2.3對稱繪制設計
6.2.4負z球設計
6.2.5引力球設計
6.2.6突變網(wǎng)格設計
6.2.7Z球蒙皮設計
6.3Z球案例分析
6.3.1創(chuàng)建卡通章魚
6.3.2創(chuàng)建卡通蟲
6.3.3創(chuàng)建螞蚱造型
6.4Z球精細雕刻設計
6.4.1ZSketch素描雕刻設計
6.4.2Z球模型與骨骼綁定案例分析
第7章紋理材質(zhì)與色彩
7.1紋理繪制
7.1.1紋理繪制設計
7.1.2紋理繪制案例分析
7.2模型著色繪制
7.2.1模型著色設計
7.2.2模型著色案例分析
7.3投射大師
7.3.1投射大師屬性
7.3.2投射大師案例分析
7.4材質(zhì)
7.4.1標準材質(zhì)
7.4.2捕捉材質(zhì)
7.5聚光燈紋理繪制
7.5.1聚光燈紋理繪制功能簡述
7.5.2聚光燈紋理繪制案例分析
7.5.3雕刻凹凸紋理造型案例分析
第8章燈光與渲染
8.1背景紋理
8.1.1背景紋理設計
8.1.2全景圖案例分機
8.2燈光效果
8.2.1燈光效果設計
8.2.2燈光效果案例分析
8.3渲染效果
8.3.1基本渲染效果設計
8.3.2其他渲染效果設計
8.4Movie功能設計
8.4.1Movie屬性功能
8.4.2Movie案例分析
8.5動畫設計
8.5.1動畫屬性設置
8.5.2攝像機動畫案例分析
8.5.3顏色動畫案例分析
第9章模型的拓撲結(jié)構(gòu)
9.1網(wǎng)格的拓撲結(jié)構(gòu)
9.1.1模型拓撲結(jié)構(gòu)設計原則
9.1.2模型拓撲結(jié)構(gòu)規(guī)律和分析
9.2重建拓撲
9.2.1重建模型拓撲
9.2.2重建模型拓撲案例分析
9.2.3自動智能拓撲系統(tǒng)新功能介紹
9.3創(chuàng)建頭骨案例分析
9.3.1頭骨的雕刻設計
9.3.2頭骨重建拓撲設計
第10章人體模型雕刻設計
10.1人體頭部雕刻設計
10.1.1人體頭部模型設計原則
10.1.2人體頭部模型雕刻設計
10.2人體軀干雕刻設計
10.2.1人體軀干模型設計原則
10.2.2人體軀干模型雕刻設計
第11章游戲道具模型雕刻設計
11.1巖石模型雕刻設計
11.1.1巖石模型雕刻設計分析
11.1.2巖石模型雕刻案例設計
11.2花瓶模型雕刻設計
11.2.1花瓶模型雕刻設計分析
11.2.2花瓶模型雕刻案例設計
11.3刀劍模型雕刻設計
11.3.1刀劍模型雕刻設計分析
11.3.2刀劍模型雕刻案例設計
第12章3D模型著色與紋理繪制設計
12.13D模型上色繪制設計
12.1.13D模型上色原理
12.1.23D模型上色繪制案例設計
12.2Spotlight貼圖繪制設計
12.2.1Spotlight貼圖繪制原理
12.2.2真人頭像Spotlight貼圖繪制案例設計