Maya NURBS人頭高級建模教程
一些三維動畫師喜歡利用模型嘴內(nèi)的那些曲線直接在人 Mesh 模型表面直接拉出眼睛的形狀來，但這種方法十分困難，因為眼瞼幾乎與臉部成 90 度角，用這種方法不可能做出眼瞼出來。更明智的方法是在頭部模型上挖孔作為眼窩，從挖孔處單獨制作眼皮，然后 Blend 縫合到面部。
單獨對眼睛進行建模的好處是你可任意控制它的精細度，而不用擔(dān)心將周邊的曲面弄得太復(fù)雜；另一個好處便是這種方法制作的眼布成環(huán)形，與眼圈周圍的輪匝肌的形狀相仿。而且，臉部模型仍然容易做動畫，它沒有因制作眼瞼生成多余的 isoparm 等分線。
有個問題要提醒你的注意：我們在 Fillet blend 粘合表面時，由于它使用了建模歷史記錄，粘合的表面會隨以后的操作而更新。使模型運行起來后，可從最終渲染的畫面中發(fā)現(xiàn) Blend 粘合處的表面會出現(xiàn)輕微的撕裂與抖動，當被光線直接照射或被附上光滑的貼圖進，這個現(xiàn)象就更加明顯了。 Blend 操作也會增加了計算機的工作負荷，使其反應(yīng)減慢。在這里，我們建議對臉部模型中運動不多的部分盡量不用 blend 工具粘合表面。
做眼瞼的第一步是在模型上挖一個洞作為眼窩：用約 15 個點畫出一個橢圓，并將他移到上眼窩位置的上方，
將橢圓復(fù)制并鏡相到另一邊臉上。選擇第一個橢圓將其投射到臉部模型的表面上，并對另一個橢圓做同樣操作。臉部模型上便有兩個橢圓位于眼窩的位置 上。如果頭部模型的背面也被投射了橢圓，刪除它們便是了。接著用 trim 工具刪除投射的橢圓部分，模型上便出現(xiàn)了兩個洞，眼窩初步形成。
選擇最初畫的兩個橢圓，復(fù)制并變形，做出眼皮的形狀來，并移動到 Trim 出的洞口處。繼續(xù)復(fù)制橢圓并變形。選擇并 Loft 放樣用來做眼皮的橢圓形曲線。
制作好一塊眼皮后，鏡相復(fù)制到另一眼窩處。 Fillet Blend 粘合眼洞與放樣生成的眼皮的邊緣，對另一邊的眼洞及眼皮作同樣操作。眼瞼便與臉上的其他部分粘合在了一起。
耳朵是個非常復(fù)雜的模型，它那復(fù)雜的軟骨組只及極不規(guī)則的形狀對建模工作是個挑戰(zhàn)。
最好將耳朵當作一個花朵，最開始的幾條曲線是從耳孔延伸到耳朵的邊緣，直到耳根與頭部結(jié)合處結(jié)束。
每條曲線大約有 11 個點?？捎脧?fù)制可用單獨繪制的方法生成，然后 reuild curve ，設(shè)定 spans 為 6 ， Degree 為 5 。這樣就可得到最佳的細節(jié)值，
將這些曲線 loft 放樣，如果有編輯歷史記錄，還有進一步調(diào)節(jié)曲線的控制點，得到滿意的放樣效果，
做好耳朵后，接下來的工作我們有兩種選擇：有人認為直接將耳朵附著在頭上便行，避免使用 Fillet Blend 粘合上具，他們的理由， Fillet Blend 生成的曲面在渲染時極費時間且接口處會出現(xiàn)縫隙及閃動；但我們認為，在人頭模型進行動畫變形時，耳朵部分幾乎沒有怎么變動，使用 Fillet Blend 將耳朵粘合到頭部曲面上不會有太大影響，以下便以具體步驟。
將完成的耳朵移至頭部的側(cè)面并靠近頭部，選擇耳朵外緣最靠近頭部的 Isoparm 線或曲線，復(fù)制并放大。 Hide 隱藏除頭部及剛生成的用于投影的曲線外的其他物體。將剛復(fù)制放大生成的曲線投影到人頭曲面上，并刪除人頭投射生成的范圍，以頭部模型上挖出一個洞，為下一 步粘合耳朵用。
取消耳朵的隱藏，選擇其最靠近頭部的第一根 Isoparm 線，再選定頭部剛挖出的那個洞的邊緣曲線。
用 fillet blend 粘合命令將耳朵與頭部粘合在一起，
眼球的制作
眼球是直接用 Sphere 原始形做的，與一般直接運用眼睛貼圖的方法不同，我們選擇球體的水平 U 向上的一條 Isoparm ，然后 Detach surface ，分離出瞳孔的部分，然后單獨對瞳孔制作貼圖，此貼圖可是掃描的或者在其他的圖象處理軟件中制作出來，如用 Photoshop 及其一些濾鏡便可做出新逼真的瞳孔貼圖來。
人頭建模的方法有很多，但這些方法大是要不同的最終目的效果而作取任舍的：比如要易于刻畫面部特征，或要求更好的面部表情動畫，或容易做材質(zhì)貼圖等等。很少有一種建模方法既能達到真實人頭的效果又能滿足接下來的面部表情動畫的要求。
NURBS 人頭建模
建立 NURBS 或 Spline 人頭模型的一個較好的方法是從人嘴內(nèi)部開始畫 V 向的曲線，然后沿著人頭部的輪廓成放射狀延伸至人物的頸部。
當要建立一個整體的 Mesh 人頭模型并包括大部分的特征時，這種方法比較管用。因為這些曲線大體與人的面部肌肉走向一致，做面部表情動畫時相對方便些，特別是運動最多的嘴部的動畫。 筆者建議你在建模前先了解一下人的面部肌肉分布極其作用，同時你可以照著鏡子，比對下面的肌肉分布圖觀察各部肌肉在各種不同表情下的形態(tài)。
人的面部肌肉
請注意，沒有哪塊肌肉是能單獨運動的，當牽引或拉動一塊肌肉時，它便同時激活了聯(lián)系著的別的肌肉并受到他們反過來的影響。通常，人的頭部肌肉可 分成三大群組 —— 頭皮部、面頰部、咀嚼部，但它們大部分都很細小、纖薄或者嵌入脂肪組織之下。我們只需注意下圖所示的那些肌肉組織，這對做面部動畫很重要，并且能幫助我們 確定人物模型面部的輪廓。
Masseter( 咀嚼?。┡c Temporalis( 太陽穴部肌肉）控制鄂部的運動，并帶動下鄂的閉合，控制鄂部張開的肌肉深入人的頸部，不容易看到。
Frontalis( 額部肌肉）是位于額頭上的一塊寬平的肌肉，它能沿水平方向皺起額頭并向上拉動眉毛，形成憤怒或驚訝的表情。
環(huán)繞嘴部的是輪匝?。?Orbicularis Oris) ，這些橢圓環(huán)狀的肌肉有個特征：它不與任何骨頭附著，而是與周圍一系列指向嘴部的小肌肉相連。它能彎曲、繃緊嘴唇，它的作用在老人們的臉上顯示得最清楚 —— 當拉動嘴唇周圍那些放射狀分布的肌肉，便形成了嘴邊的皺褶。
環(huán)繞眼部的輪匝?。?Orbicularis Oculi) 是另一種環(huán)形股肉，當它收縮時便形成眼角的皺褶及魚尾紋，它的主要作用是關(guān)閉眼瞼 —— 例如眼睛在斜視時。
顴骨?。?Zygomatic Major) 在嘴角處，由臉部部的后側(cè)斜向前面，它的主要作用是強有力地牽引嘴角。皺眉發(fā)怒時比微笑時牽動的顴骨肌更多。
方形唇上?。?Quadratus Labii Superioris) 位于鼻子兩側(cè)，它能向上牽引上唇，做出冷笑或嘲笑的表情。
唇側(cè)三角?。?Trianlularis) 與下唇內(nèi)側(cè)壓抑肌，它可以向下拉動嘴部與唇部。
下巴的 Meantalis 肌肉可移動下巴表皮并向上推動下唇。
畫出人頭模型的曲線
在進行精確的人頭建模，建議你打開人物頭部前視與側(cè)視的圖片，頂視圖片也有用，但不太重要。另一種方法是利用已有三維模型，沿著它的邊緣畫曲線。從嘴的內(nèi)部開始畫曲線，然后是上嘴唇，鼻子，前額，頭頂，一直到頸部結(jié)束。
這條曲線位于人頭的正中位置，形成是人頭部的側(cè)面輪廓。人頭的側(cè)視參照圖片在畫這些輪廓時經(jīng)常會用到。每次畫完一條曲線，我們都要刪除一些多余 的控制點，或者在嘴、鼻子、眼睛的位置增加控制點，但每條曲線的控制點應(yīng)限制在 30 個以內(nèi)，并且這些點大部分分布在嘴唇、鼻子與嘴的部分。因為我們常用復(fù)制的方法生成別的曲線，點太多并不好控制，另外，在以后的制作過程，我們完全可以根 據(jù)需要隨時增加曲線控制點。對大部分有放樣 (loft) 或 Skinning 功能的建模軟件而方，只有各條放樣曲線的控制點數(shù)相同時，放樣效果才是最佳的。建半個人頭模型所用放樣曲線數(shù)應(yīng)在 13 根以內(nèi)，如果你能將曲線與其控制點的數(shù)最降到最小，那么以后做面部動畫時就會容易得多。而且，曲線與其控制點的數(shù)量越少，形成的曲面起光滑。
如果你想用 Copy 的方法生成其他的放樣曲線，那么下一步便是對第一條曲線進行復(fù)制。完成復(fù)制后，不要直接拖動生成的整條曲線，而是直接拖動它的 CVS 控制點或 Lattice 晶格控制點至新位置，這樣效果會更好些。但要注意與第一條曲線的控制點的位置保持平行。然后復(fù)制第二條曲線，并同樣用拖動控制點的方法將第三條曲線，形成 頭部的精略形狀。如圖中所示，第一、二三條曲線是相互關(guān)聯(lián)的，對比可知道該如何放置這些曲線與控制點。
有些軟件有 rebuild curve 的功能，使曲線的控制點數(shù)相同。這意味著你不用擔(dān)心畫出的曲線控制點數(shù)不相同。每次畫完一條曲線，你都可以選擇 rebuild curves, 并勾選 rebuild type 為 uniform ， Span 數(shù)為 30 個點左右。
有個好方法，就是在畫制或復(fù)制生成其余的放樣曲線前，將現(xiàn)有的曲線先放樣一下，作為參考。如圖（ 5 ）以便在腦了里形成一個整體的概念，避免無益的失誤。如果你使用的軟件有歷史恢復(fù)功能，如 Maya ， Sumantra ，或者 Rhinoceros ，你可以拖動已經(jīng)過放樣曲線上的點，使放樣曲面變形，達到需要的效果。如果你在使用三維人頭模型作為參照繪制曲線，可將這個模型定義成 Template ，并設(shè)定放樣曲面的顯示為 X-ray shade 半透明，這樣在變形原始放樣曲線時，便可觀察出 Loft 放樣物體與 Template 之間的關(guān)聯(lián)與差別。在 Maya 中還可用 Layer Editor 這樣做 —— 將曲線與三維人模型定義成不同的 Layer （層），這樣可單獨控制一個層的消隱 / 顯示，或?qū)⑵涠x成模板（ template ）。修改好曲線后，可將剛才臨時放樣的物體刪除，只留下放樣曲線。
繼續(xù)在第二、三根曲線旁邊繪制 / 復(fù)制曲線，拖動曲線控制點（如上述步驟），注意勾畫鼻冀的形狀，許多三維動畫師都認為這是整個人頭建模最難的部分，特別是要在在鼻冀處挖出鼻孔的形狀時。 有些動畫師寧可對這部分單獨建模，然后用 Fillet blend 的方法將他們粘合到頭部模型上。但如果你堅持要使鼻子與頭部成為一個整的 Mesh 物體的話，可以使兩條放樣曲線在鼻孔處相連 —— 別忘了試著作作 Loft 放樣，以檢驗曲一與控制點的位置，并作微調(diào)。
當繼續(xù)繪制其他的曲線時，要檢查一下曲面的 UV 方向上的 Spans 。 放樣后便可看到這些邊連接控制點的 Spans 。 它們應(yīng)該是平滑的并沒有大的彎度。根據(jù)這個我們可以找到導(dǎo)致曲面扭曲變形的癥結(jié)所在。如圖所示，除了下鄂部之外，其他的部分基本上已完成了?！ ?
當你開始繪制臉頰處的曲線，你會發(fā)現(xiàn)那里的曲線控制點擠到了一個很小的范圍里面，這很容易使曲面出現(xiàn)凹凸不平。而且從臉旁到下鄂處是最難畫的地方。要想做 好它，除了細心與準確地調(diào)節(jié)曲線控制點外，沒有別的辦法。這處的建模是最費時費力的，但做好它，接下來的放樣操作就會省事多了。顯示已畫好的半個人頭的放 樣曲線。
繪好所有的曲線后，對其進行 Loft 放樣便可看到效果。同時，要注意打開歷史修改功能，進一步調(diào)節(jié)原始放樣曲線的控制節(jié)點，消除曲面上不平滑的部分。
復(fù)制、鏡相畫好的放樣曲線
當放樣曲線已調(diào)得基本滿意的時候，選擇所有的曲線（除了鼻子中間的那條曲線）， duplicate 復(fù)制它們。然后將其鏡相到臉部的另一側(cè)。然后從頂中間的那條曲線開始逆時針方向選擇所有的曲線，點 Loft 工具，勾選 close （封閉曲面）的選項，對它們進行放樣。
直到這時，你仍然可以通過拖動放樣曲線的控制點或者直接拖動 Mesh 物體的控制點及 hull 來調(diào)節(jié)放樣曲面的效果。利用 hull 調(diào)節(jié)曲面，還可檢查 hull 上的點與線段的位置是否正常。如果你用的是 Maya ，你還可用 Artisan 畫筆工具將 Mesh 曲面上的某些部分抹得更光滑些 —— 雖然這種方法是可行的，但也有人認為它很難控制，因為你不得不精確選擇人頭模型表面左右部分對稱的控制點，所以有時只得用 move 工具拖動相關(guān)控制點。當要將兩個對稱的點拉近或推遠時，可以使用 Scale 縮放工具。
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