劉雁 王建軍

【摘要】人體及人體器官的3D模型在醫(yī)學(xué)教學(xué)等許多領(lǐng)域中均有重要的應(yīng)用，而其中相對(duì)復(fù)雜的建模部位即是頭部的建模，而3DMAX是一種當(dāng)今占主流地位的三維建模軟件，用其建出的頭部模型也相當(dāng)形象生動(dòng)。現(xiàn)今，流行的3DMAX頭部建模方法有幾種。但無論在哪種建模過程中均有一些重要的技巧，筆者在研究比較了3D常用方法中的兩種頭部建模方法后，總結(jié)了一些頭部3D建模的技巧。本文將對(duì)建模方法加以簡(jiǎn)述，著重分享頭部建模過程中的技巧。

【關(guān)鍵詞】頭部建模;3dmax;多邊形建模;FFD;NURBS;焊接;擠出

Abstract：3D model of human body and organs of the human body have important applications in many fields such as medicine，teaching，and the modeling part of relative complex is the head of the modeling，and 3DMAX is one of the dominant position of 3D modeling software，with the construction of the head model is quite vivid image.Today，there are several popular 3DMAX head modeling method.But regardless of which kind of modeling process has some important techniques，the author compares the ?kinds of head modeling method 3D method used in research，summarizes some head 3D modeling skills.

Key words：Head modeling;3dmax;Polygon;FFD;NURBS;Weld;Extrued

人頭的模型在虛擬人體等許多領(lǐng)域中均有重要的應(yīng)用，它亦是人體三維立體模型中不可缺少的部分。因此如何建好頭部的三維立體模型也顯得尤為重要。目前，流行的三維建模工具有許多，比較常用的如3Dmax、Maya等等。以往常用的建模方法有利用NURBS建模器Rhino建模和可編輯多邊形建立人頭模型，而最近也比較流行一種參照導(dǎo)入人頭圖片用樣條線勾畫五官而后逐步建模的方法。這里，僅針對(duì)3Dmax2010利用上面提到的后兩種方法建立頭部模型做以分析，本文將測(cè)重于過程中的技巧總結(jié)。

1.常用的頭部建模方法

1.1 多邊形建模方法

在使用這種建模方法建頭部模型之前，一定要先了解頭部的比例以及骨骼特征和肌肉的走向，這是建好頭部模型的必要條件。

1.1.1 步驟概述

這種方法主要是通過在前視圖中創(chuàng)建一個(gè)段數(shù)為“8”的球體，并將其轉(zhuǎn)化為“可編輯多邊形”。選擇最下面的四個(gè)面進(jìn)行“擠出”命令生成頸部和眼部;使用“切割”工具在“前視圖”中在適當(dāng)?shù)奈恢梅謩e切割出眼睛和嘴的形狀;調(diào)整鼻子部位正中間的線進(jìn)行擠出，調(diào)整周邊的點(diǎn)及線的位置生成鼻子的效果。最后選擇“渦輪平滑”命令進(jìn)行查看效果并適度調(diào)整。

1.1.2 注意事項(xiàng)

（1）嘴部與眼部的由于動(dòng)畫比較頻繁，所以布線一定要是環(huán)型的。

（2）如果選擇“對(duì)稱”的方式建頭部模型可以省時(shí)省力，效果更佳，但注意此時(shí)中間點(diǎn)的X軸坐標(biāo)必須為0，否則在“對(duì)稱對(duì)象”作用下，頭部很可能要出現(xiàn)破洞。

1.2 導(dǎo)入圖片法

這種方法適用于不太了解模型的比例，可以利用導(dǎo)入的圖片作為參考。

1.2.1 步驟概述

先在前視圖中導(dǎo)入一張人頭圖片，該圖片中最好同時(shí)具備人物正面和側(cè)面以及45度角的圖片。分別在眼睛、鼻子、嘴和耳朵的位置用畫 “線”的方法勾畫出五官的輪廓，并將其轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形。而后可使用“FFD”命令或“軟選擇”命令來調(diào)整它們的弧度。用擠出邊的方式畫出頭的外輪廓。按參考圖的肌肉線條適當(dāng)選擇一條邊將五官通過“橋”的命令連接起來，同時(shí)可時(shí)將整體頭部模型的“洞”進(jìn)行“封口”命令。后腦根據(jù)參考圖用擠出邊的方式畫出大致輪廓后橋接再封口即可。最后同樣選擇“渦輪平滑”的命令查看并修改。

1.2.2 注意事項(xiàng)

（1）這種建模過程中，一定要經(jīng)常變換角度調(diào)整各器官前后位置。

（2）為了防止在操作中誤選中作為參考圖的平面對(duì)象，可以將其全選后凍結(jié)。凍結(jié)后往往會(huì)出現(xiàn)平面呈現(xiàn)灰色，而導(dǎo)入的參考圖片丟失不見的現(xiàn)象。為了避免這一現(xiàn)象，應(yīng)在凍結(jié)平面對(duì)像之前，右鍵單擊它后選擇“對(duì)象屬性”命令，取消“以灰色顯示結(jié)凍對(duì)像”復(fù)選框。

2.3D工具在頭部建模中的重要技巧

2.1 對(duì)稱修改器的應(yīng)用與設(shè)置技巧

對(duì)面部的建模，先做好一半后，選擇“修改器”菜單中“網(wǎng)格編輯”命令中的“對(duì)稱”工具。選擇右側(cè)修改面板中“對(duì)稱”工具下的“鏡像”級(jí)別后，將水平軸值設(shè)置為“0”后即可。

2.2 特別的“焊接”方法

為了省時(shí)，同樣可以選做一側(cè)的五官，而后采有對(duì)稱的方法實(shí)現(xiàn)另一側(cè)，如嘴唇，鼻子，面部輪廓。對(duì)稱后，兩半不能重合的話，可以選中中間的頂點(diǎn)，將其所有頂點(diǎn)的水平軸方向的值都設(shè)置成“0”即可。

2.3 FFD工具的妙用

前面提到制作好的眼睛、鼻子和嘴從頂視圖多度看應(yīng)該都是有一定的弧度的，這時(shí)就可以采用FFD命令輕松實(shí)現(xiàn)。注意要逐步選點(diǎn)級(jí)別以達(dá)到真實(shí)的彎曲效果。

2.4 神奇“筆刷”工具

對(duì)一些有凹凸效果的地方，調(diào)節(jié)點(diǎn)和邊難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以選擇“修改面板”中的“繪制變形”模塊中的“推/拉”或“松弛”命令進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.5 用塌陷的方法移動(dòng)邊

由于頭部的細(xì)分之后邊都是縱橫交錯(cuò)的，所以我們?nèi)绻胍苿?dòng)一條邊而又不影響外觀的話用選擇邊后移動(dòng)的命令顯然不容易實(shí)現(xiàn)。這時(shí)我們可以使用一個(gè)小技巧：將欲移位的邊欲移動(dòng)方向與其垂直的邊環(huán)形選擇，連接一條與欲移位邊平行的線，然后將新生成的邊與欲移位邊中間的垂直邊環(huán)形選擇后，選擇“塌陷”命令即可。

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作者簡(jiǎn)介：

劉雁，中國醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)教研室實(shí)驗(yàn)師 。

王建軍，中國醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)教研室實(shí)驗(yàn)師 。