浅谈3D游戏模型与贴图技术

浅谈3D游戏模型与贴图技术

摘要：优秀的模型为工作提供了一个好的开端，合适的贴图会使这个模型锦上添花，一个好的游戏模型是优秀模型和优秀贴图的结合体，二者相辅相成，缺一不可。

关键词：3D游戏；游戏模型；游戏贴图；游戏美术；模型贴图制作流程

在多样的游戏类型中，电视游戏是对游戏画面质量要求最高的一类游戏，这是由于电视平台的自身特点决定的，由于目前电视分辨率普遍较高，因此也需要电视游戏在制作开发时，必须考虑画面质量，而画面质量的好坏又直接取决于游戏中模型的品质和贴图的品质。模型的精细度和贴图的清晰度都会给玩家直接带来视觉上的美感，加强画面视觉感染力。这样的电视机游戏也通常被称为次世代游戏。本文将针对次世代游戏中的游戏模型和游戏贴图技术进行讨论。

一个优秀模型制作前要做好几项准备工作，首先要全方位的了解这个模型。以角色类模型举例，要做某一个角色，就要做到了解它的外貌特征、性格特征、生活背景等。优秀的角色模型应该是具有一定生命力的，而且要体现出它的特点和地域文化。这种想法和理念应该贯穿原画设计、3D模型制作和动作设计始终。这三个方面共同塑造着角色的这一特点。在建模的时候要时刻感觉它的生命的存在，感觉它的性格以及情感动作等，这样才有可能做出一个具有生命力的高品质模型作品。

游戏模型按精度的不同，可以分为高模和简模，制作高模的意义在于生成法线贴图，法线贴图会携带高模的表面起伏信息，把这样的携带高模起伏信息的法线贴图再回贴给简模，这样简模也具备了一定的高模特征，这就是游戏中应用简单模型却可以表现出足够多细节的基本原理。无论是高模还是简模，都要具备一些最基本的要求，如造型准确、布线合理、形神兼备等。

一个优秀的建模师应该注意对事物的观察，如角色建模师就应该平时多观察肌肉结构、骨骼特征、动作动态，分析不同动作给肌肉和骨骼带来的不同影响等。了解这些内容需要配合一定的解剖知识。模型的质感表现也是一个不容忽视的内容，如钢铁、青铜、麻布、丝绸、皮肤等，不同质感给人不同软硬度的直觉。对于某一种质感由于或崭新或破旧，或华丽或古老等差异，也给模型塑造带来不同的要求。对生物体的塑造，结构必须是合理的，在游戏的生产流程当中，建模师要参照原画师做的原画设定来进行三维建模，而事实上原画师提供的原画往往只是一种意象上的构思，不具备太多的细节，而对模型的细节刻画往往都落在建模师肩上，建模师需要对结构进行补充，这个过程也是对角色的二次设计。

如果把模型比喻成卸妆后的女人，那么贴图的过程就可以看做是给这个女人化妆的过程，行业里流行着这样的一句话“三分模，七分贴”，可见贴图的重要性。一个次时代模型所需要加载的贴图最基本的有三张，分别是固有色贴图、高光贴图和法线贴图。不同的贴图放置在不同的贴图通道中，分别起着各自不同的作用。固有色是指物体在正常光线下所呈现出来的颜色。对于一个物体，它自身的固有色是尤为重要的，一个物体受到光照后，固有色主要表现在受光面和背光面之间的中间调部分，也是素描中常提到的明暗交界线部分的颜色，因为这部分受外部环境色影响较少。而固有色贴图的任务就是把物体表面不受外界环境影响的固有色表现出来。绘制固有色时，要观察实物或原画，分析物体的质感、不同材料的搭配以及物体表面的新旧等等。高光贴图主要来影响物体表面的反光特性。高光

是物体具有弧度的表面在光的作用下所产生的亮点。高光的强弱取决于物体表面的弧度、光滑程度、光线来源和摄影机的方位等。高光贴图也可以携带一定的颜色信息，如金属反射可以让反射光偏冷来强化质感。模型表面质感的表现，固有色只是起到较小的作用，而真正使质感逼真可信则更依赖于高光贴图，是高光贴图给材质赋予了生命。高光贴图的制作通常采用将固有色去色，在此基础上进行高光贴图的制作。制作高光贴图前，要细致研究区分不同的质地的区别，因为不同质地的物体表面会呈现出不同的反射效果和反射强度，而这些恰恰是高光贴图所要表现的内容。法线贴图是次时代模型区别普通网游模型的一个特征，法线贴图可以使一个简模有更丰富的表面起伏信息，法线贴图通过贴图中每一个像素点的RGB三个通道的数值来记录模型表面相应点的XYZ空间坐标信息，进而将高模表面起伏信息通过一张贴图得到保存。游戏贴图除以上提到的三种不同的类型之外，还有发光贴图、透明贴图，有时候也有置换贴图等，不同的贴图起到不同的作用，他们共同影响着物体的表面质感。

优秀的模型为工作提供了一个好的开端，合适的贴图会使这个模型锦上添花，一个好的游戏模型是优秀模型和优秀贴图的结合体，二者相辅相成，缺一不可。

参考资料：

①（韩）魏晶泫著《网络游戏产业发展战略》清华大学出版社

②聂明著《游戏开发导论》西安电子科技大学出版社

③（美）巴特尔编著，王波波译《设计虚拟世界/游戏开发与编程系列》红旗出版社